Báo cáo: "Các nguồn phóng xạ tự nhiên"

Chia sẻ: Lê Huy Ba Duy | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:29

Thêm vào BST

Báo xấu

143
lượt xem 33
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cường độ các thành phần tia vũ trụ thứ cấp phụ thuộc vào độ cao của bầu khí quyển. Thành phần hadron giảm rất nhanh theo chiều cao từ trên xuống và hầu như bằng không tại mặt biển. Thành phần electron-photon có cường độ lớn ở độ cao lớn và bị hấp thụ rất nhanh khi đi đến mặt đất, có cường độ không đáng kể so với thành phần muon. Tại mặt biển, cường độ các thành phần cứng và mềm bằng Ihard= 1,7.10-2 hạt/cm2.s và Isoft= 0,7.10-2 hạt/cm2.s. Như vậy cường độ tia vũ trụ thứ cấp ở mặt biển vào khoảng 100 lần bé hơn cường...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo: "Các nguồn phóng xạ tự nhiên"

Các nguồn phóng xạ tự nhiên Sinh viên thực hiện: Hồ Ngọc Đăng Khoa Nguyễn Thị Ngọc Trâm Nguyễn Thị Hoài Thu Nguyễn Ngọc Vân
MỤC LỤC 1 Các nhân phóng xạ nguyên thủy 2 Tia vũ trụ Tia vũ trụ 3 Phân bố phóng xạ trong đất, đá 4 Những vùng phông tự nhiên cao
Sự phân bố các nguồn phóng xạ tự nhiên Vỏ trái Tia đất vũ trụ Thực NGUỒN PHÓNG Phẩm XẠ TN Nước biển Cơ thể người
1) Trong lớp vỏ trái đất Phông phóng xạ trên trái đất gồm các nhân phóng xạ tồn tại cả trước và khi trái đất được hình thành Henry becquerel Năm 1896 nhà bác học người Pháp Becquerel phát hiện ra chất phóng xạ tự nhiên, đó là uranium và con cháu của nó
Uranium gồm 3 đồng vị khác nhau: Thuộc cùng một họ gọi là họ U238 : chiếm 99,3% uranium U234 : chiếm 5.10-3% Thành viên đầu tiên của một : chiếm 0,7% U 235 họ khác, gọi là họ actinium Th232 là thành viên đầu tiên của họ thorium. Ba họ phóng xạ cơ bản
Đặc điểm chung: SảnThành đều icó ứ ộtrong mỗing dưới làạng ạ sốphóng xvới Mỗi họ viên th m nhất là đviên vịềphóng x khí ng lâu, ạ, phẩm cuố cùng t thành ồ họ đ u d chì chúng là các đrãngược đo theo các a ơn vị địaố radon thời gian bán ồ đ vị khác nhau củ đ nguyên t chất Khí 86Rn222 được gọi là radon, Uranium (U238) chu kỳ bán rã 4,51.109 năm Pb206 thời gian bán rã 3,825 ngày Khí 86Rn219 được gọi là Actinium (U235) chu b207 bán rã i7,13.108 bán rã actinon, thờ gian năm P kỳ 3,92s K208 86Rn220 được gọi là hí Pb Thorium (Th232) chu kỳ bán rã 1,39.1010 năm thoron, thời gian bán rã 52s Lý do chính gây nên phông phóng xạ tự nhiên của môi trường
Họ 4n Họ 4n+2 Họ 4n+3 Thorium (Th232) Uranium (U238) Actinium (U235)
Ngoài các đồng vị phóng xạ trong ba họ thorium, uranium và actinium, trong tự nhiên còn tồn tại một số đồng vị phóng xạ với số nguyên tử thấp Các bức xạ chính Độ giàu đồng Thời gian bán rã Hạt nhân Các hạt vị (%) ( năm) Gamma (MeV) K40 0,0119 1,3.109 1,35 1,46 MeV Rb87 27,85 5,0.1010 0,275 Không có La138 0,089 1,1.1011 1,0 0,80; 1,43 MeV Sm147 15,07 1,3.1011 2,18 Không có Lu176 2,6 3,0.1010 0,43 0,20; 0,31 MeV Re137 62,93 5,0.1010 0,043 Không có
Một trongvị phóng xvị tự nhiênạquan trọng khác ,làất 14 vổ ibiếời Đồng các đồng ạ phóng x tự nhiên là K40 r C ph ớ th n trong bán rã ường,năm. thực vật, động vật, cơ thể người. gian môi tr 5600 trong Kết quả của biến đổi hạt nhân do các tia vũ trụ bắn phá Hàm lượ14 trung bình: ng hạt nhân N Trước khiất đá : ện bom hạt nhân Trong đ xuất hi 27g/kg Hàm lượng itổng cộng của C14 Trong đạ dương: 380mg/lít Trong cơ thể người: 1,7g/kg Trong khí quyển: 1,5.1011 MBq (4MCi) Trong thực vật 4,8.1011MBq (13MCi) Trong đại dương 9.1012 MBq (240 MCi) Việc thử nghiệm vũ khí hạt nhân làm tăng đáng kể hàm lượng C14 Cho đến năm 1960 đã thải ra khí quyển khoảng 1,1.1011 MBq (3MCi).
2) Các nhân phóng xạ có trong nước biển Toàn bộ nước trên trái đất, kể cả nước biển, đều chứa các nhân phóng xạ Hoạt độ dùng Đại tây dương Tất cả các đại Nhân phóng Thái bình xạ để tính dương dương 3,095x1017 m3 toán 6,549x1017 m3 1,3x1018 m3 uranium 33mBq/lit 22x1018 Bq 11x1018 Bq 41x1018 Bq K40 11 Bq/lit 7400x1018 Bq 3300x1018 Bq 14000x1018 Bq H3 0,6 mBq/lit 370x1018 Bq 190x1018 Bq 740x1015 Bq C14 5 mBq/lit 3x1018 Bq 1,5x1018 Bq 6,7x1018 Bq Rb87 1,1 mBq/lit 700x1018 Bq 330x1018 Bq 1300x1018 Bq
3) Phóng xạ trong thực phẩm K pCi/kg Ra pCi/kg 40 226 K pCi/kg Ra pCi/kg 40 226 3400 0,6-1 3520 1 K pCi/kg Ra pCi/kg K pCi/kg Ra pCi/kg 40 226 40 226 3000 0.5 390 …
CÁC NHÂN PHÓNG XẠ TRONG CƠ THỂ NGƯỜI Cơ ngểsau trình bày ượct csố nhânnên từ các nguyêntrong cơ Bả th con người đ mộ ấu tạo phóng xạ chính tố hóa họể người ltrongặngthể người có các nhân phóng xạ. th c, vì vậy ớn, n cơ 70kg. Một số cácổng lượng chấxạ vào cơ thể do ăn thựcLphẩmhvà T nhân phóng t phóng ượng ấp Tổng hoạt Nhân phóng uốngạnước cũng ạ tìm doấhít thở cơ ng ngày. x như th y trong hằ thụ hằng độ (Bq) x thể ngày 90 µg 1,9 µg Uranium 1,1 30 µg 3 µg Thorium 0,11 K40 17mg 4400 0,39 mg Radium 31 pg 1,1 2,3 pg 95 µg 1,8 µg C14 15.000 Tritium 0,06 pg 23 0,003 pg Khoảng 0,6 pg Polonium 0,2 pg 37
CÁC TIA VŨ TRỤ Các bức xạ proton, alpha, … năng lượng cao rơi vào khí quyển Trái Đất từ không gian bên ngoài gọi là các tia vũ trụ Năng lượng: Vài chục MeV đến 1020 eV Lớp vật chất dày khoảng 103 g/cm2 của khí quyển
Thiên hà Gồm 79% các proton năng lượng cao, 20% các hạt alpha và các hạt ion nặng hơn, Phần còn lại là các electron, photon, neutron,… Mặt trời Gồm các proton và hạt alpha với năng lượng tương đối thấp, vào khoảng ≤ 400 MeV và có cường độ rất lớn 106 – 107 hạt/cm2.s.
TIA VŨ TRỤ SƠ CẤP Các tia vũ trụ sơ cấp được chia thành các nhóm như sau Nhóm p: gồm proton, deutron và triton Nhóm α : gồm alpha và 2He3 Nhóm các hạt nhân nhẹ: lithium, beryllium và boron (Z = 3-5) Nhóm các hạt nhân trung bình: Gồm carbon, oxygen, nitrogen và flourine (Z = 6-9) Nhóm các hạt nhân nặng: các hạt nhân với Z ≥ 10 ≥ 20 Nhóm các hạt nhân rất nặng: các hạt nhân với Z Nhóm các hạt nhân siêu nặng: các hạt nhân với Z ≥ 30
Ảnh hưởng của từ trường Trái Đất lên tia vũ trụ sơ cấp: Thứ nhất: từ trường Trái Đất cản trở các hạt năng lượng thấp đi vào Trái Đất Chẳng hạn, một hạt proton chuyển động trong lưỡng cực từ của Trái Đất 4 cosλ p min = 59,3 GeV/c ( 1 − cosθ.cos λ +1) 3 2 Ở vĩ tuyến λ = 00 , tức là ở xích đạo Pmin = 15 GeV/c Ở vĩ tuyến λ = 900 , tức là ở cực Pmin = 0.
TIA VŨ TRỤ SƠ CẤP Thứ hai, từ trường Trái Đất ngăn cản tia vũ trụ sơ cấp bay vào bầu khí quyển dưới phương bay xác định Chẳng hạn hạt mang điện tích dương không thể bay vào bầu khí quyển dưới một góc xác định so với đường chân trời về phía đông. Ví dụ: với proton có năng lượng 2 GeV thì góc cấm này bằng 580 . Do đó ta có hiệu ứng bất đối xứng đông- tây, được xác định bởi đại lượng: I west -Ieast I west +Ieast Trong đó Iwest và Ieast là cường độ các tia vũ trụ sơ cấp đến từ hướng tây và hướng đông. Ở độ cao lớn thì tỉ số này là 0,25.
TIA VŨ TRỤ THỨ CẤP Quá vũ trụtươngấp sinh ra do ồmvũ trgiaiơ cấp tương tác với Tia trình thứ c tác thường g tia hai ụ s đoạn vật chất trong bầu khí quyển  Các hạt sơ cấp bị hấp thụ và sinh ra các hạt thứ cấp  sau đó các hạt thứ cấp ion hoá môi trường khí quyển Tia vũ trụ thứ cấp gồm 3 thành phần: 1 Kích hoạt hạt nhân (các hạt hadron) Thành phần cứng (muon) 2 3 Thành phần mềm (electron, photon).
Cơ chế sản sinh các thành phần khác nhau của tia vũ trụ P io n Hạt tương Electron- gamma đối tính positron proton Delta m uon nucleon Kích thích Delta-nucleon là các hạt nhân nucleon sinh ra với năng lượng cỡ 160 Mev. (Proton, neutron, alpha)
TIA VŨ TRỤ THỨ CẤP Cường độ các thành phần tia vũ trụ thứ cấp phụ thuộc vào độ cao của bầu khí quyển. Thành phần hadron giảm rất nhanh theo chiều cao từ trên xuống và hầu như bằng không tại mặt biển. Thành phần electron-photon có cường độ lớn ở độ cao lớn và bị hấp thụ rất nhanh khi đi đến mặt đất, có cường độ không đáng kể so với thành phần muon. Tại mặt biển, cường độ các thành phần cứng và mềm bằng Ihard= 1,7.10-2 hạt/cm2.s và Isoft= 0,7.10-2 hạt/cm2.s. Như vậy cường độ tia vũ trụ thứ cấp ở mặt biển vào khoảng 100 lần bé hơn cường độ ở giới hạn bầu khí quyển, mà trong đó chủ yếu là các hạt muon.