Khoá luận tốt nghiệp Đại học: Nghiên cứu những quan niệm sai lầm về phóng xạ của học sinh, sinh viên và nguyên nhân mắc phải sai lầm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH

NGUYỄN PHƯƠNG KHẢ TRÂN

NGHIÊN CỨU NHỮNG QUAN NIỆM SAI

LẦM VỀ PHÓNG XẠ CỦA HỌC SINH,

SINH VIÊN VÀ NGUYÊN NHÂN MẮC

PHẢI SAI LẦM

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Thành phố Hồ Chí Minh – 2020

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH

NGUYỄN PHƯƠNG KHẢ TRÂN

NGHIÊN CỨU NHỮNG QUAN NIỆM SAI

LẦM VỀ PHÓNG XẠ CỦA HỌC SINH,

SINH VIÊN VÀ NGUYÊN NHÂN MẮC

PHẢI SAI LẦM

Chuyên ngành: Sư phạm Vật lí

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

Th.S: LÊ ANH ĐỨC

Thành phố Hồ Chí Minh – 2020

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện và hoàn thành khóa luận này, tôi đã nhận được sự

quan tâm và giúp đỡ rất lớn từ quý Thầy, Cô, gia đình và bạn bè. Tôi xin bày tỏ lòng

biết ơn chân thành của mình đến:

Thầy Th.S Lê Anh Đức - Người trực tiếp hướng dẫn về mặt chuyên môn, đã

tận tình chỉ dạy, truyền đạt những kinh nghiệm và giúp đỡ tôi vượt qua những khó khăn

trong suốt quá trình thực hiện khóa luận.

Quý Thầy, Cô Khoa Vật lí Trường Đại học Sư phạm Tp. HCM luôn tạo mọi điều

kiện thuận lợi để tôi có thể thực hiện các nghiên cứu phục vụ cho khóa luận.

Ban giám hiệu, quý Thầy, Cô và các em học sinh trường THPT Trần Khai

Nguyên đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong việc điều tra, khảo sát.

Cô Nguyễn Thục Uyên đã hỗ trợ, giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình thực hiện

khảo sát.

Quý Thầy, Cô phản biện và hội đồng chấm khóa luận đã đọc và có những nhận

xét, góp ý cho khóa luận.

Cuối cùng, xin cảm ơn gia đình và bạn bè luôn sát cánh bên tôi trong thời gian

học tập, luôn ủng hộ về mọi mặt để tôi hoàn thành khóa luận này trong điều kiện tốt

nhất.

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN QUAN NIỆM SAI LẦM VỀ PHÓNG XẠ ............... 3

1.1 Cơ sở lý thuyết quan niệm sai lầm về phóng xạ ................................................ 3

1.1.1 Định nghĩa ....................................................................................................... 3

1.1.2 Những quan niệm sai lầm về phóng xạ ........................................................... 3

1.1.2.1 Nguồn phóng xạ là nhân tạo ...................................................................... 3

1.1.2.2 Sợ tiếp xúc với nguồn phóng xạ trong tự nhiên ........................................ 3

1.1.2.3 An toàn phóng xạ ...................................................................................... 4

1.1.2.4 Truyền phóng xạ ........................................................................................ 4

1.1.2.5 Ứng dụng của phóng xạ ............................................................................ 4

1.1.2.6 Rò rỉ phóng xạ ........................................................................................... 5

1.2 Nghiên cứu kiến thức phóng xạ ......................................................................... 5

1.2.1 Hiện tượng phóng xạ ....................................................................................... 5

1.2.1.1 Khái niệm .................................................................................................. 5

1.2.1.2 Đặc điểm .................................................................................................... 5

1.2.1.3 Các loại phóng xạ ...................................................................................... 5

1.2.1.4 Định luật phóng xạ .................................................................................... 8

1.2.2 Độ phóng xạ ..................................................................................................... 9

1.2.2.1 Khái niệm .................................................................................................. 9

1.2.2.2 Biểu thức ................................................................................................... 9

1.2.3 Nguồn phóng xạ ............................................................................................... 9

1.2.3.1 Nguồn phóng xạ tự nhiên .......................................................................... 9

1.2.3.2 Nguồn phóng xạ nhân tạo ........................................................................ 10

1.2.4 Mức độ nguy hiểm của nguồn phóng xạ ....................................................... 10

1.2.5 Bảo quản nguồn phóng xạ ............................................................................. 13

1.2.6 Ứng dụng của phóng xạ ................................................................................. 15

1.2.7 Chất thải phóng xạ ......................................................................................... 17

1.2.8 An toàn phóng xạ ........................................................................................... 18

1.3 Phân bố chương trình dạy học ở phổ thông ..................................................... 19

CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG BẢNG KHẢO SÁT VỀ PHÓNG XẠ Ở HỌC SINH,

SINH VIÊN ................................................................................................................... 22

2.1 Các bước chính để xây dựng bộ câu hỏi .......................................................... 22

2.2 Đề xuất bảng khảo sát thử ................................................................................ 22

2.2.1 Xin ý kiến chuyên gia .................................................................................... 23

2.2.2 Đánh giá độ tin cậy của phiếu khảo sát ......................................................... 24

2.2.3 Đánh giá kết quả khảo sát thử ........................................................................ 25

2.3 Đề xuất bảng khảo sát hoàn thiện .................................................................... 25

CHƯƠNG 3: KHẢO SÁT, XỬ LÍ SỐ LIỆU VÀ ĐƯA RA NHẬN XÉT. .................. 31

3.1 Thông tin chung ............................................................................................... 31

3.2 Thực trạng giáo dục hiện nay ........................................................................... 31

3.3 Kết quả khảo sát về phóng xạ .......................................................................... 31

3.3.1 Nguồn phóng xạ ............................................................................................. 31

3.3.2 Ứng dụng của phóng xạ ................................................................................. 34

3.3.3 Tác hại của phóng xạ ..................................................................................... 37

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................................................... 44

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 45

PHỤ LỤC ...................................................................................................................... 47

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Bộ GD&ĐT: Bộ Giáo dục và đào tạo

THPT: Trung học phổ thông

ATBXHN: An toàn bức xạ hạt nhân.

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

Hình 1-1: Các tia phóng xạ bị lệch phương khi đi vào vùng điện trường .................. 8

Hình 2-1: Quy trình cơ bản thu thập và xử lí dữ liệu ............................................... 23

Hình 3-1: Thực trạng phương pháp giáo dục kiến thức phóng xạ ở phổ thông ....... 31

Hình 3-2: Câu trả lời của học sinh, sinh viên về "Phóng xạ có trong môi trường tự

nhiên xung quanh chúng ta" ..................................................................................... 32

Hình 3-3: Câu trả lời của học sinh, sinh viên về "Tia phóng xạ được phát ra từ điện

thoại, laptop, wifi, lò vi sóng...". .............................................................................. 32

Hình 3-4: Câu trả lời của học sinh, sinh viên về "Tia phóng xạ được phát ra từ điện

thoại, laptop, wifi, lò vi sóng...". .............................................................................. 33

Hình 3-5 :Câu trả lời của học sinh, sinh viên về "Phóng xạ được phát ra từ lò phản

ứng hạt nhân, phòng thí nghiệm" ............................................................................. 33

Hình 3-6: Câu trả lời của học sinh, sinh viên về "Tia alpha, tia beta, tia gamma là tia

phóng xạ" .................................................................................................................. 34

Hình 3-7: Câu trả lời của học sinh, sinh viên về "Phóng xạ được ứng dụng trong nhà

máy điện hạt nhân, lò phản ứng hạt nhân" ............................................................... 34

Hình 3-8 Câu trả lời của học sinh, sinh viên về câu 3 phần ứng dụng của phóng

xạ"Xạ trị ung thư, điều trị bướu cổ hay chẩn đoán các khối u trong cơ thể" ........... 35

Hình 3-9: Câu trả lời của học sinh, sinh viên về "Định tuổi các vật liệu khảo cổ" .. 35

Hình 3-10: Câu trả lời của học sinh, sinh viên về "Phóng xạ được ứng dụng trong

soi chiếu hành lí, kiểm tra an ninh tại sân bay" ........................................................ 36

Hình 3-11: Câu trả lời của học sinh, sinh viên về "Chiếu xạ thực phẩm diệt khuẩn"

.................................................................................................................................. 36

Hình 3-12: Câu trả lời của học sinh, sinh viên về "Con người có thể bị buồn nôn,

đau đầu, chóng mặt khi tiếp xúc với nguồn phóng xạ" ............................................ 37

Hình 3-13: Câu trả lời của học sinh, sinh viên về "Phóng xạ luôn rất nguy hiểm khi

tiếp xúc gần nguồn phóng xạ" .................................................................................. 37

Hình 3-14: Câu trả lời của học sinh, sinh viên về "Các bác sĩ làm việc ở phòng xạ trị

với tần suất lớn sẽ bị ung thư" .................................................................................. 38

Hình 3-15: Câu trả lời của học sinh, sinh viên về "Phóng xạ gây chết người ngay lập

tức khi vừa tiếp xúc với nguồn phóng xạ" ................................................................ 39

Hình 3-16: Trái táo đặt gần nguồn phóng xạ ............................................................ 39

Hình 3-17: Câu trả lời của học sinh, sinh viên về "Trái táo đặt rất gần nguồn phóng

xạ, trái táo đó bị nhiễm phóng xạ" ............................................................................ 39

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1: Mức độ nguồn phóng xạ .......................................................................... 11

Bảng 1.2: Phân bố chương trình Vật lí ở THPT ....................................................... 20

Bảng 2.1: Kết quả khảo sát thử ................................................................................ 22

Bảng 2.2: Độ tin cậy câu trả lời ở khảo sát thử ........................................................ 25

Bảng 3.1: So sánh câu trả lời của học sinh và sinh viên .......................................... 40

Bảng 3.2: So sánh câu trả lời của học sinh và sinh viên .......................................... 41

MỞ ĐẦU

1. Lí do chọn đề tài

Bom nguyên tử hạt nhân hay nhà máy hạt nhân vẫn là những đề tài được các

nước trên thế giới quan tâm. Do vậy, vật lí hạt nhân là một môn học đang được chú

trọng và đẩy mạnh ở các nước phương Tây.

Trong những năm gần đây, ngành giáo dục nước ta đang không ngừng đổi mới

phương pháp giảng dạy nhằm phát triển năng lực của học sinh. Một trong những định

hướng đổi mới phương pháp dạy học vật lí là thí nghiệm. Thí nghiêm có vai trò quan

trọng trong việc dạy học vì nó tăng hứng thú cho học sinh và góp phần kích thích

phát triển năng lực của học sinh.

Trong thực tế, học sinh Việt Nam được tìm hiểu về phóng xạ, phản ứng hạt

nhân thông qua chương 7 “hạt nhân nguyên tử” ở lớp 12 môn Vật lí, chương trình

THPT. Đối với chương này, định hướng của Sách giáo khoa vẫn thuần lí thuyết,

không có thí nghiệm, ví dụ minh họa. Do đó, để hiểu rõ, chính xác kiến thức phóng

xạ là điều khó khăn đối với học sinh.

Thông qua các bài báo khoa học khảo sát về quan niệm phóng xạ ở các nước

Úc, Mỹ, Bồ Đào Nha…tôi nhận ra rằng học sinh, sinh viên ở Việt Nam cũng có thể

phạm những sai lầm trên khi nhắc đến phóng xạ. Những sai lầm mà học sinh, sinh

viên phạm phải có thể có nhiều nguyên nhân khác nhau như từ truyền thông (đọc báo,

internet…), từ quan niệm xã hội, gia đình, học đường (bạn bè, giáo viên, phương

pháp giảng dạy…)….Nhưng hiện nay ở Việt Nam chưa có nghiên cứu nào chỉ ra

những sai lầm đó cho học sinh, sinh viên nên những quan niệm sai được truyền từ thế

hệ này đến thế hệ khác.

Xuất phát từ những lí do trên, tôi đã chọn đề tài “Nghiên cứu những quan niệm

sai lầm về phóng xạ ở học sinh, sinh viên Tp. HCM” nhằm giúp học sinh, sinh viên

có cái nhìn khách quan hơn về phóng xạ.

2. Mục đích nghiên cứu

Điều tra những quan niệm sai lầm về phóng xạ học sinh, sinh viên thường

phạm phải và xác định nguyên nhân mắc phải sai lầm.

3. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu

− Quan niệm sai lầm về phóng xạ ở học sinh 12 và sinh viên năm 3, 4.

3.2 Phạm vi nghiên cứu

− Học sinh lớp 12 Trường THPT Trần Khai Nguyên, Quận 5, Tp. HCM

− Sinh viên khoa vật lí Trường Đại học Sư phạm Tp. HCM.

4. Nhiệm vụ nghiên cứu

− Nghiên cứu cơ sở lí luận về những quan niệm sai lầm về phóng xạ ở học sinh,

sinh viên

− Nghiên cứu các bài báo khoa học về khảo sát học sinh về phóng xạ ở các nước

ngoài.

− Nghiên cứu các quan niệm về phóng xạ ở học sinh, sinh viên Việt Nam

− Nghiên cứu chương trình dạy học, phương pháp dạy học phóng xạ ở trung học

phổ thông và đại học ở Việt Nam.

− Nghiên cứu các thí nghiệm về phóng xạ ở phổ thông và đại học.

− Nghiên cứu đề xuất bảng khảo sát các hiểu biết của học sinh, sinh viên về

phóng xạ.

− Khảo sát học sinh phổ thông và sinh viên năm nhất đại học dựa trên bảng khảo

sát đã đề xuất.

− Xử lí số liệu và đưa ra kết luận của khảo sát.

− Đánh giá kết quả khảo sát và đề xuất nguyên nhân phạm phải sai lầm.

5. Cấu trúc dự kiến của khóa luận

Luận văn được trình bày gồm các phần:

MỞ ĐẦU

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN QUAN NIỆM SAI LẦM VỀ PHÓNG XẠ.

CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG BẢNG KHẢO SÁT SAI LẦM VỀ PHÓNG XẠ.

CHƯƠNG 3: KHẢO SÁT, XỬ LÍ SỐ LIỆU VÀ ĐƯA RA NHẬN XÉT.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN QUAN NIỆM SAI LẦM VỀ

PHÓNG XẠ

1.1 Cơ sở lý thuyết quan niệm sai lầm về phóng xạ

1.1.1 Định nghĩa

Quan niệm là cách hiểu riêng của mỗi cá nhân về một sự vật, hiện tượng, một vấn đề

theo ý riêng của cá nhân đó.

Quan niệm sai lầm là những cách hiểu, suy nghĩ, nhận thức sai lệch về một vấn đề

nào đó của mỗi cá nhân.

1.1.2 Những quan niệm sai lầm về phóng xạ

1.1.2.1 Nguồn phóng xạ là nhân tạo

Nguồn phóng xạ có cả nguồn tự nhiên và nhân tạo. Nguồn phóng xạ nhân tạo

được con người tạo ra nhằm mục đích phục vụ y tế, khoa học kĩ thuật, công nghiệp….

12 và

14 chiếm 10−6%). [29]

Trong tự nhiên, phóng xạ được tìm thấy trong đất, đá, than đá, nước, không khí,

gỗ…Trong khí quyển có cacbon dioxit (𝐶𝑂2), các hạt nhân cacbon có lẫn cả 𝐶6 14 ( 𝐶6 𝐶6 Theo nghiên cứu của Hiệp hội giáo viên Vật Lí Mỹ, nhiều sinh viên cho rằng

phóng xạ là nhân tạo [1]. Ở Bồ Đào Nha hơn 50% sinh viên trẻ và từ 30% đến 40%

những người lớn tuổi tuyên bố chưa bao giờ nghe về phóng xạ tự nhiên [2]. 84% học

sinh Anh cho rằng phóng xạ xuất phát từ nhà máy điện hạt nhân [13].

1.1.2.2 Sợ tiếp xúc với nguồn phóng xạ trong tự nhiên

Phóng xạ có trong nước, không khí, cây gỗ….những thứ mà ta tiếp xúc hằng

ngày nhưng hầu như không ai biết về điều đó. Khi được hỏi về việc tiếp xúc với

phóng xạ trong tự nhiên, 36% học sinh nói rằng họ không muốn tiếp xúc vì sợ bị phơi

nhiễm phóng xạ [14]. Ở việt nam, đá granit có hoạt độ phóng xạ cao hơn so với các

nước khác (phóng xạ radon) [10]. Nồng độ khí radon cao gây ung thư phổi [11].

Nhưng hiện nay, đá granit đang là loại đá thông dụng được người tiêu dùng chọn làm

đá ốp tường, sàn nhà

1.1.2.3 An toàn phóng xạ

Phóng xạ có nguy hiểm đến sức khỏe con người không? 78% học sinh Anh

cho rằng phóng xạ gây nguy hiểm chết người [13]. Sinh viên đại học khi đã được học

về an toàn phóng xạ vẫn e sợ tiếp xúc với chất phóng xạ trong phòng thí nghiệm. Vậy

phóng xạ có nguy hiểm không và nếu có chúng ta phải phòng tránh như thế nào? Tuy

nhiên chương trình sách giáo khoa Vật Lí lớp 12 hiện hành, học sinh không được học

về an toàn phóng xạ [5]. Tháng 3 năm 2019, Trường Trung học phổ thông Trần Khai

Nguyên đã cho học sinh tiến hành thí nghiệm quan sát chuyển động của các tia phóng

xạ alpha, beta. Trước khi cho học sinh làm thí nghiệm, giáo viên trường đã kiểm tra

và đảm bảo an toàn cho học sinh. Vậy mức độ phóng xạ bao nhiêu sẽ an toàn cho

người tiếp xúc với chất phóng xạ?

1.1.2.4 Truyền phóng xạ

Khi một quả dâu tây được đặt gần nguồn phóng xạ. Theo kết quả của

Harrington, 68% sinh viên vật lí tính toán dựa trên trước khi hướng dẫn về bức xạ

nghĩ rằng dâu tây sẽ vẫn phóng xạ khi nguồn đã được gỡ bỏ [3]. 70% học sinh Thổ

Nhĩ Kỳ cho rằng dâu tây trở thành một nguồn phóng xạ và do đó có hại [14]. Tương

tự vậy, 36% sinh viên cho rằng họ ngại tiếp tục với người được tiêm chất phóng xạ

hay người phơi nhiễm phóng xạ vì những người đó xem như trở thành “nguồn phóng

xạ” [14]. Vậy có cần cách li những bệnh nhân xạ trị ung thư hay các bác sĩ làm trong

phòng xạ trị với người bình thường hay không?

Năm 2011, Nhật Bản thu hồi hơn 400.000 hộp sữa có nồng độ phóng xạ cesium

đến 30,8 becquerel (mức độ cho phép 240 becquerel) nghi ngờ số phóng xạ trên bị rò rỉ

từ Nhà máy hạt nhân Fukushima số 1 và xâm nhập vào quá trình sấy sữa bằng khí nóng

[5]. Nhiều nguồn tin cho rằng uống sữa nhiễm phóng xạ hay uống sữa của bò ăn phải

cỏ nhiễm phóng xạ sẽ gây ung thư [8-9]. Vậy chiếu xạ thực phẩm liệu có an toàn

không? Có làm thực phẩm bị nhiễm xạ? [12].

1.1.2.5 Ứng dụng của phóng xạ

Khi nhắc đến phóng xạ, 70% học sinh cho rằng phóng xạ chỉ có hại [13]. Phóng

xạ nguy hiểm nhưng ít ai biết rằng chúng ta đang tiếp xúc với phóng xạ hằng ngày.

Phóng xạ được ứng dụng nhiều trong y học hạt nhân như xạ trị, chiếu xạ diệt vi khuẩn,

chụp cắt lát CT, thủ thuật in vivo,…. [6],[7]. Những phóng xạ này không gây hại

ngay lập tức nhưng sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe đối người tiếp xúc thường xuyên, phụ

nữ mang thai….[2]. Ngoài ra phóng xạ còn được ứng dụng trong công nghiệp như

kiểm tra mật độ vật liệu, thăm dò giếng khoan,….[7].

1.1.2.6 Rò rỉ phóng xạ

Rò rỉ phóng xạ hay chất thải phóng xạ đang là vấn đề toàn cầu cần được xử lí.

Năm 2011, nhà máy điện hạt nhân Fukusima bị rò rỉ chất phóng xạ ra môi trường,

gây ô nhiễm nguồn nước. Hơn 100 sinh viên Anh lo ngại việc sử dụng tàu ngầm hạt

nhân sẽ gây hại đến môi trường và sinh vật sống dưới nước do rò rỉ phóng xạ hạt nhân

[13].

1.2 Nghiên cứu kiến thức phóng xạ

1.2.1 Hiện tượng phóng xạ

1.2.1.1 Khái niệm

Phóng xạ là quá trình phân rã tự phát của một hạt nhân không bền vững (tự

nhiên hay nhân tạo). Quá trình phân rã này kèm theo sự tạo ra các hạt và có thể kèm

theo sự phát ra các bức xạ điện từ. Hạt nhân tự phân rã gọi là hạt nhân mẹ, hạt nhân

được tạo thành sau phân rã gọi là hạt nhân con. [29]

1.2.1.2 Đặc điểm

− Có bản chất là một quá trình biến đổi hạt nhân.

− Có tính tự phát và không điều khiển được.

− Là một quá trình ngẫu nhiên.

1.2.1.3 Các loại phóng xạ

Trong quá trình phân rã của hạt nhân, tùy theo các tia phát ra người ta phân

loại các dạng phóng xạ gồm: phóng xạ alpha (𝛼), phóng xạ beta (𝛽), phóng xạ gamma

(𝛾). Các tia phóng xạ là những tia không nhìn thấy được, nhưng có những tác dụng

cơ bản như kích thích một số phản ứng hóa học, ion hóa chất khí…

a. Phóng xạ alpha (𝜶)

− Tia α bản chất là dòng hạt nhân của nguyên tử Heli, kí hiệu

− Phương trình phóng xạ:

− Trong không khí, tia α chuyển động với vận tốc khoảng 2.107 m/s. Đi được

chừng vài centimet trong không khí và chừng vài micromet trong vật

rắn, không xuyên qua được tấm bìa dày 1 mm.

− Khi đi vào điện trường, tia α bị lệch về bản âm của tụ điện (vì tia α là dòng hạt

nhân nên mang điện tích dương).

− Có khả năng ion hóa không khí mạnh.

b. Phóng xạ beta : Có hai loại phóng xạ là và

❖ Phóng xạ : bản chất là dòng electron ( )

− Phương trình phóng xạ:

− Bản chất của phóng xạ : .

− Phóng xạ ngoài sinh ra còn có1 hạt sơ cấp gọi là phản hạt nơtrino.

− Tia chuyển động với tốc độ xấp xỉ tốc độ ánh sáng .

− Trong không khí tia có thể đi được quãng đường dài vài mét và trong kim loại

có thể đi được vài mm.

− Bản chất là dòng electron nên Khi đi vào điện trường, tia bị lệch về bản dương

của tụ điện.

− Có khả năng ion hóa không khí nhưng yếu hơn tia α.

❖ Phóng xạ : bản chất là dòng phản hạt electron ( ) hay còn gọi là hạt

pozitron.

− Phương trình phóng xạ:

− Bản chất của phóng xạ : .

− Phóng xạ ngoài sinh ra hạt pozitron còn có1 hạt sơ cấp gọi nơtrino.

− Tia chuyển động với tốc độ xấp xỉ tốc độ ánh sáng

− Bản chất là dòng pozitron ( +) nên khi đi vào điện trường, tia bị lệch về bản

dương của tụ điện.

− Tương tự với tia , trong không khí tia có thể đi được quãng đường dài vài

mét và trong kim loại có thể đi được vài mm.

− Có khả năng ion hóa không khí nhưng yếu hơn tia α.

− Các hạt notrino và phản notrino là những hạt không mang điện, có khối lượng

bằng 0 và chuyển động với tốc độ ánh sáng

c. Phóng xạ gamma ( ): loại phóng xạ đi kèm với các loại phóng xạ α, ,

− Hạt nhân con Y sau phóng xạ α, , có thể ở trạng thái kích thích. Hạt nhân

này sau đó sẽ trở về trạng thái bình thường và phát ra phôtôn có năng lượng cao.

Các phôtôn này được gọi là tia gamma.

− Trong phóng xạ , không làm biến đổi hạt nhân.

− Tia là sóng điện từ có bước sóng ngắn, cũng là dòng phôtôn có năng lượng cao

mà mắt không nhìn thấy được.

− Tia có đầy đủ đặc điểm như tia X nhưng có tác dụng sinh lí mạnh hơn, khả năng

đâm xuyên cao hơn, có thể đâm xuyên qua bêtông vài m và vài cm qua chì.

− Khả năng ion hóa không khí của tia rất yếu.

− Khi đi vào điện trường, tia không bị lệch (vì phóng xạ là photon, không có

điện tích).

Lưu ý:

− Khả năng ion hóa không khí:

− Khả năng đâm xuyên:

− Khi đi vào điện trường: tia bị lệch nhiều nhất.

Hình 1-1: Các tia phóng xạ bị lệch phương khi đi vào vùng điện trường

1.2.1.4 Định luật phóng xạ

Sau một khoảng thời gian xác định T thì một nửa số hạt nhân hiện có bị phân rã, biến

đổi thành hạt nhân khác, T được gọi là chu kì bán rã của chất phóng xạ. Gọi N0 là số

hạt nhân lúc ban đầu, N là số hạt nhân còn lại ở thời điểm t

Sau thì số hạt nhân còn lại là

Áp dụng công thức logarith ta được:

Do khối lượng tỉ lệ với số hạt nhân nên ta tìm được phương trình biểu diễn quy luật

giảm theo hàm mũ của khối lượng chất phóng xạ

Chú ý:

− Phương trình liên hệ giữa khối lượng hạt nhân (m) và số hạt nhân (N) là

− Số hạt nhân bị phân rã, kí hiệu là ΔN, được tính bởi công thức

− Trong sự phóng xạ không có sự bảo toàn khối lượng mà chỉ có sự bảo toàn về số

hạt nhân. Tức là, số hạt nhân con tạo thành bằ ng số hạt nhân mẹ đã phân rã.

1.2.2 Độ phóng xạ

1.2.2.1 Khái niệm

Độ phóng xạ của một chất phóng xạ là đại lượng đặc trưng cho tính phóng xạ

mạnh hay yếu, được xác định bằng số hạt nhân phân rã trong một giây, kí hiệu độ

phóng xạ là H.

Đơn vị: phân rã/giây, kí hiệu là Bq.

Ngoài ra người ta còn sử dụng một đơn vị khác là Ci, với 1 Ci = 3,7.10-10 Bq

1.2.2.2 Biểu thức

Theo định nghĩa độ phóng xạ thì ta có:

Từ đó ta được biểu thức của độ phóng xạ phụ thuộc thời gian:

1.2.3 Nguồn phóng xạ

1.2.3.1 Nguồn phóng xạ tự nhiên

Trên trái đất, các hạt nhân phóng xạ xuất hiện tự nhiên thuộc ba loại: hạt nhân

phóng xạ nguyên thủy, hạt nhân phóng xạ thứ cấp và hạt nhân phóng xạ vũ trụ.

− Các hạt nhân phóng xạ được tạo ra trong quá trình tổng hợp hạt nhân và vụ nổ

siêu tân tinh cùng với các hạt nhân ổn định. Hầu hết phân rã nhanh chóng nhưng

vẫn có thể được quan sát thiên văn và có thể đóng một phần trong việc hiểu các

quá trình thiên văn. Các hạt nhân phóng xạ nguyên thủy, như uranium và thorium,

tồn tại trong thời đại hiện nay bởi vì thời gian bán hủy của chúng quá dài (> 100

triệu năm) mà chúng vẫn chưa phân rã hoàn toàn. Một số hạt nhân phóng xạ có

thời gian bán hủy quá lâu (gấp nhiều lần tuổi của vũ trụ) mà sự phân rã mới chỉ

được phát hiện gần đây và đối với hầu hết các mục đích thực tế, chúng có thể được

coi là ổn định, đáng chú ý nhất là bismuth-209: phát hiện sự phân rã này có nghĩa

là bismuthđã không còn được coi là ổn định. Có thể quan sát thấy sự phân rã trong

các hạt nhân khác, thêm vào danh sách các hạt nhân phóng xạ nguyên thủy này.

− Các hạt nhân phóng xạ thứ cấp là các đồng vị phóng xạ có nguồn gốc từ sự phân

rã của các hạt nhân phóng xạ nguyên thủy. Chúng có thời gian bán hủy ngắn hơn

các hạt nhân phóng xạ nguyên thủy. Chúng phát sinh trong chuỗi phân rã của các

đồng vị nguyên thủy thorium-232, uranium-238 và uranium-235. Các ví dụ bao

gồm các đồng vị tự nhiên của polonium và radium.

− Các đồng vị vũ trụ, chẳng hạn như carbon-14, có mặt vì chúng liên tục được hình

thành trong khí quyển do các tia vũ trụ.

− Nguồn phóng xạ chính trong cơ thể con người là kali-40 (40K), khoảng 17 mg

trong cơ thể và thu vào khoảng 0.4 mg mỗi ngày [22]. Hầu hết các loại đá trong

tự nhiên có mức phóng xạ thấp, tùy vào thành phần. Thường nằm trong khoảng 1

milisievert (mSv) đến 13 mSv mỗi năm.

1.2.3.2 Nguồn phóng xạ nhân tạo

Phóng xạ nhân tạo là hiện tượng phóng xạ sinh ra khi bắn phá các vật chất

không phải đồng vị phóng xạ bằng các nucleon. Các hạt nhân phóng xạ nhân tạo được

tổng hợp bằng cách sử dụng các lò phản ứng hạt nhân, máy gia tốc hạt hoặc máy phát

hạt nhân phóng xạ:

− Cùng với việc được chiết xuất từ chất thải hạt nhân, đồng vị phóng xạ có thể được

sản xuất có chủ ý với các lò phản ứng hạt nhân. Một sản phẩm điển hình từ lò

phản ứng hạt nhân là iridium-192. Các nguyên tố có xu hướng lớn để chiếm các

neutron trong lò phản ứng được cho là có tiết diện neutroncao.

− Máy gia tốc hạt như cyclotron tăng tốc các hạt để bắn phá mục tiêu để tạo ra các

hạt nhân phóng xạ. Cyclotron tăng tốc các proton tại một mục tiêu để tạo ra các

hạt nhân phóng xạ positron, ví dụ như flo-18.

− Máy phát hạt nhân phóng xạ có chứa một hạt nhân phóng xạ mẹ phân rã để tạo ra

phóng xạ con. Hạt nhân mẹ thường được sản xuất trong một lò phản ứng hạt nhân.

Một ví dụ điển hình là máy phát Technetium-99m được sử dụng trong y học hạt

nhân. Hạt nhân mẹ được sản xuất trong lò phản ứng là molybdenum-99.

1.2.4 Mức độ nguy hiểm của nguồn phóng xạ

Mức độ nguy hại hay rủi ro cho con người do nguồn phóng xạ gây ra rất khác

nhau tùy thuộc vào loại hạt nhân phóng xạ, dạng vật lý, hóa học và hoạt độ của nguồn

phóng xạ. Với các nguồn phóng xạ dạng khí, dạng lỏng và dạng bột nếu không được

quản lý tốt về mặt an toàn và an ninh sẽ có nguy cơ làm cho con người bị hít phải, ăn

phải, uống phải sẽ dẫn đến bị chiếu xạ bên trong cơ thể con người rất nguy hiểm. Còn

đối với các nguồn phóng xạ kín hay dạng rắn thì nguy cơ chủ yếu là bị chiếu xạ ngoài.

Mức độ nguy hại của nguồn phóng xạ cho con người chủ yếu là phụ thuộc vào hoạt

độ của nguồn phóng xạ, thời gian tiếp xúc và khoảng cách tiếp xúc với nguồn phóng

xạ. Nói chung, các nguồn phóng xạ có hoạt độ cao nếu không được quản lý tốt về an

toàn và an ninh có thể gây ra các hiệu ứng nguy hại cho con người trong thời gian

ngắn, trong khi các nguồn phóng xạ có hoạt độ thấp thì không thể gây ra chiếu xạ có

hậu quả độc hại cho con người.

Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) đã xây dựng hướng dẫn phân

loại nguồn phóng xạ theo 5 mức khác nhau theo thứ tự mức độ nguy hại giảm dần,

cao nhất là loại 1 và thấp nhất là loại 5. Việc phân loại này dựa trên tỷ số A/D, trong

đó A là hoạt độ tổng cộng của nguồn phóng xạ và D là hoạt độ đặc trưng của hạt nhân

dùng làm nguồn phóng xạ. Trong Bảng dưới đây sẽ cho biết cách thức phân loại các

nguồn phóng xạ theo mức độ nguy hiểm.

Bảng 1.1: Mức độ nguồn phóng xạ

Loại nguồn

Hình thức sử dụng nguồn

A/D

- Máy phát nhiệt điện sử dụng đồng vị phóng xạ

- Nguồn phóng xạ dùng cho cơ sở chiếu xạ công

I nghiệp Từ 1000 trở lên

- Nguồn phóng xạ dùng trong thiết vị xạ trị từ xa

- Nguồn phóng xạ dùng trong dao mổ gamma

- Nguồn phóng xạ dùng trong chụp ảnh công

nghiệp Trong khoảng II - Nguồn phóng xạ dùng trong xạ trị áp sát liều cao từ 10 đến 1000

và trung bình

- Thiết bị đo công nghiệp cố định sử dụng nguồn Trong khoảng III phóng xạ hoạt độ cao từ 1 đến 10 - Thiết bị đo giếng khoan

- Thiết bị xạ trị áp sát liều thấp Từ khoảng 0,1 IV đến 1

- Thiết bị đo công nghiệp không sử dụng nguồn

phóng xạ hoạt độ cao

- Thiết bị đo mật độ xương

- Thiết bị khử tĩnh điện

- Thiết bị xạ trị áp sát liều thấp điều trị mắt

- Thiết bị huỳnh quang tia X Nhỏ hơn 0,01 - Thiết bị bắt electron hoặc hoạt độ A V - Nguồn phóng xạ sử dụng trong phổ kế dưới mức miễn Mossbauer trừ - Nguồn phóng xạ dùng để kiểm tra thiết bị chẩn

đoán hình ảnh PET

Các nguy hại khi tiếp xúc gần các nguồn phóng xạ

Nguồn loại I: Nguồn loại này cực kỳ nguy hiểm cho con người. Nguồn loại

này sẽ gây tổn thương lâu dài cho con người cầm hay tiếp xúc với nó trong vài phút.

Nguồn phóng xạ loại này có thể gây chết người nếu tiếp xúc trong khoảng vài phút

đến một giờ.

Nguồn loại II: Nguồn loại này rất nguy hiểm cho con người. Nguồn loại này

sẽ gây tổn thương lâu dài cho con người cầm hay tiếp xúc với nó trong thời gian ngắn

từ vài phút đến vài giờ. Nguồn phóng xạ loại này có thể gây chết người nếu tiếp xúc

trong khoảng vài giờ đến vài ngày.

Nguồn loại III: Nguồn loại này cũng nguy hiểm cho con người. Nguồn loại

này sẽ gây tổn thương lâu dài cho con người cầm hay tiếp xúc với nó trong thời gian

nhiều giờ. Nguồn phóng xạ loại này có thể gây chết người, tuy nhiên với xác suất rất

thấp, nếu tiếp xúc trong khoảng thời gian từ vài ngày đến vài tuần.

Nguồn loại IV: Nguồn phóng lại loại này có xác suất thấp gây nguy hiểm cho

con người. Xác suất thấp là nguồn phóng xạ loại này có thể gây tổn thương lâu dài

cho con người. Tuy nhiên, nguồn phóng xạ loại này nếu không được quản lý an toàn

và bảo vệ an ninh thì cũng có thể, mặc dù xác suất thấp, gây tổn thương tạm thời cho

con người cầm nó hay tiếp xúc với nó trong thời gian nhiều giờ hay ở gần nó trong

nhiều tuần.

Các nguy hại khi vật liệu làm nguồn phóng xạ này bị phát tán vào

môi trường do cháy hoặc nổ

Nguồn loại I: Vật liệu làm nguồn phóng xạ loại này nếu bị phát tán, mặc dù

với xác suất nhỏ, có thể làm tổn thương lâu dài hoặc đe dọa cuộc sống con người

trong khu vực lân cận trực tiếp. Có rất ít hoặc không có rủi 13ang13o sức khỏe con

người tức thì khi ở xa nguồn phát tán vài 13ang mét, tuy nhiên khu vực ô nhiễm cần

phải được tẩy xạ theo tiêu chuẩn quốc tế. Đối với các nguồn phóng xạ lớn thì khu vực

tẩy xạ có thể đến hàng km2 hoặc lớn hơn (tùy thuộc vào hoạt độ, loại hạt nhân phóng

xạ, cách thức phát tán và thời tiết khu vực).

Nguồn loại II: Vật liệu làm nguồn phóng xạ loại này nếu bị phát tán, mặc dù

với xác suất nhỏ, có thể làm tổn thương lâu dài hoặc đe dọa cuộc sống con người

trong khu vực lân cận trực tiếp. Có rất ít hoặc không có rủi ro cho sức khỏe con người

tức thì khi ở xa nguồn phát tán một trăm mét hoặc xa hơn, tuy nhiên khu vực ô nhiễm

cần phải được tẩy xạ theo tiêu chuẩn quốc tế. Khu vực cần phải được tẩy xạ có thể

không vượt quá một km2 (tùy thuộc vào hoạt độ, loại hạt nhân phóng xạ, cách thức

phát tán và thời tiết khu vực).

Nguồn loại III: Vật liệu làm nguồn phóng xạ loại này nếu bị phát tán, mặc dù

với xác suất cực kỳ nhỏ, có thể làm tổn thương lâu dài hoặc đe dọa cuộc sống con

người trong khu vực lân cận trực tiếp. Có rất ít hoặc không có rủi 13oc ho sức khỏe

con người tức thì khi ở xa nguồn phát tán vài mét, tuy nhiên khu vực ô nhiễm cần

phải được tẩy xạ theo tiêu chuẩn quốc tế. Khu vực cần phải được tẩy xạ có thể không

vượt quá một phần nhỏ của km2 (tùy thuộc vào hoạt độ, loại hạt nhân phóng xạ, cách

thức phát tán và thời tiết khu vực).

Nguồn loại IV: Vật liệu làm nguồn phóng xạ loại này nếu bị phát tán không

thể gây tổn thương lâu dài cho con người.

Nguồn loại V: Vật liệu làm nguồn phóng xạ loại này nếu bị phát tán không

thể gây tổn thương lâu dài cho con người.

1.2.5 Bảo quản nguồn phóng xạ

Các nguồn phóng xạ có cường độ trên 1 milicurie được bảo quản trong bình

chì có thành đủ dày, cỡ 10 – 20 cm, để ngăn chặn tia phóng xạ phát ra môi trường.

Kích thước nguồn nhỏ, chỉ cỡ một vài cm3, nhưng bình chì có trọng lượng đến trên

chục kg. Khi đưa nguồn vào vị trí làm việc thì 14ung các dụng cụ chuyên dụng lấy

nguồn ra, và cần thao tác nhanh. Các nguồn phóng xạ có cường độ dưới 1

milicurie không cần bình chì bảo quản, nhưng cần để xa vị trí sinh hoạt.

Hiện nay, tại Việt Nam có 24 cơ sở có sử dụng nguồn phóng xạ nhóm A (hoạt

độ phóng xạ trên 1000 Ci) với các loại nguồn phóng xạ chủ yếu như: Co-60, Cs-137,

Sr-90 v.v.. Các nguồn phóng xạ này chủ yếu sử dụng trong nghiên cứu, chiếu xạ công

nghiệp, xạ trị trong y tế (chiếu xạ máu/mô, xạ trị) hoặc được lưu giữ tại kho lưu giữ

khi không còn nhu cầu sử dụng. Trong khuôn khổ Sáng kiến giảm thiểu nguy cơ bức

xạ toàn cầu (Global Threat Reduction Initiative – GTRI) của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ,

Cục ATBXHN đã hợp tác cùng Phòng Thí nghiệm Tây Bắc Thái Bình Dương

(PNNL/NNSA) tham gia dự án BOA từ năm 2006. Dự án này đã trang bị hệ thống

bảo đảm an ninh cho tất cả 24 cơ sở bức xạ có nguồn phóng xạ hoạt độ cao (trên 1000

Ci).

Tính cho đến nay 24 cơ sở bức xạ có nguồn phóng xạ hoạt độ cao (trên 1000

Ci) đã được trang bị hệ thống an ninh hiện đại, đã và đang xây dựng kế hoạch an ninh

tại cơ sở (theo hướng dẫn của Cục ATBXHN năm 2008) nhằm đảm bảo quy trình

vận hành hệ thống an ninh, chống lại sự xâm nhập trái phép, bảo vệ nguồn phóng xạ.

Ngoài ra, đối với mức an ninh B (các cơ sở có nguồn phóng xạ hoặc tập hợp

nguồn phóng xạ có tỷ số hoạt độ phóng xạ lớn hơn hoặc bằng 10 và nhỏ hơn 1000)

có 56 cơ sở chủ yếu là cơ sở NDT trong công nghiệp (cơ sở chụp ảnh phóng xạ) và

cơ sở thăm dò giếng khoan với các loại nguồn như: Ir-192, Co-60, Cs-137, Se-75

v.v... Nguồn phóng xạ được sử dụng trong các loại hình ứng dụng này cũng là đối

tượng cần được quan tâm đặc biệt vì tính chất di chuyển nhiều, sử dụng trong các môi

trường (công trường, nhà máy ...) khó bảo đảm an ninh. Hiện tại Cục ATBXHN đang

hợp tác với các cơ quan liên quan của Chính phủ Hàn quốc, với sự hỗ trợ của Cơ quan

năng lượng nguyên tử quốc tế triển khai dự án RADLOT nhằm bảo đảm an ninh cho

các nguồn phóng xạ NDT. Hệ thống RADLOT (Radiation Source Location Tracking

System) là một hệ thống cho phép giám sát theo thời gian thực những máy chụp ảnh

phóng xạ NDT dùng nguồn phóng xạ. Hệ thống RADLOT có thể xác định vị trí và

hành trình di chuyển các nguồn phóng xạ theo thời gian thực dựa trên các thông tin

được định vị thu nhận từ tín hiệu vệ tinh (GPS) và mạng lưới viễn thông di động.

Thông qua việc kiểm soát này cho phép cơ quan quản lý và các đơn vị sử dụng có các

hành động tức thì đối phó với các hành động tiếp cận trái phép, trộm hoặt mất cắp,

giúp tăng cường an toàn và an ninh đối với nguồn phóng xạ. Hiện nay, Dự án mới

đang ở giai đoạn thảo luận phương thức triển khai.[16]

1.2.6 Ứng dụng của phóng xạ

Dùng trong phương pháp nguyên tử đánh dấu: Pha một ít phôt-pho phóng xạ

(P30) vào chất phôt-pho thông thường (P31) rồi bón cho cây chẳng hạn. Cây sẽ hấp

thụ chất phôt-pho mà không phân biệt loại phôt-pho nào. Như thế, nhờ một máy dò

phóng xạ mà ta có thể theo dõi được quá trình hấp thụ chất lân của cây cối. Phương

pháp này được gọi là phương pháp nguyên tử đánh dấu.

Trong sinh học, các hạt nhân phóng xạ của carbon có thể đóng vai trò là các

chất phóng xạ vì chúng rất giống với các hạt nhân không hoạt động, vì vậy hầu hết

các quá trình hóa học, sinh học và sinh thái xử lý chúng theo cách gần giống nhau.

Sau đó, người ta có thể kiểm tra kết quả bằng máy dò phóng xạ, chẳng hạn như bộ

đếm Geiger, để xác định nơi các nguyên tử được cung cấp được kết hợp. Ví dụ, người

ta có thể nuôi cây trong một môi trường trong đó carbon dioxide chứa carbon phóng

xạ; sau đó các bộ phận của nhà máy kết hợp carbon trong khí quyển sẽ bị nhiễm

phóng xạ. Các hạt nhân phóng xạ có thể được sử dụng để theo dõi các quá trình như

sao chép DNA hoặc axit aminvận chuyển.

Trong y học hạt nhân, đồng vị phóng xạ được sử dụng để chẩn đoán, điều trị

và nghiên cứu. Các chất hóa học phóng xạ phát ra tia gamma hoặc positron có thể

cung cấp thông tin chẩn đoán về giải phẫu bên trong và hoạt động của các cơ quan cụ

thể, bao gồm cả não người. Điều này được sử dụng trong một số hình thức chụp cắt

lớp: Chụp cắt lớp phát xạ đơn photon và chụp cắt lớp phát xạ positron (PET) và chụp

ảnh phát quang Cherenkov. Đồng vị phóng xạ cũng là một phương pháp điều trị trong

các dạng khối u tạo máu; sự thành công trong điều trị khối u rắn đã bị hạn chế. Nguồn

gamma mạnh hơn khử trùng ống tiêm và các thiết bị y tế khác.

Trong bảo quản thực phẩm, bức xạ được sử dụng để ngăn chặn sự nảy mầm

của cây trồng sau khi thu hoạch, để tiêu diệt ký sinh trùng và sâu bệnh, và để kiểm

soát sự chín của trái cây và rau quả được lưu trữ.

Trong công nghiệp và trong khai thác, các hạt nhân phóng xạ được sử dụng để

kiểm tra các mối hàn, phát hiện rò rỉ, nghiên cứu tốc độ hao mòn, ăn mòn và ăn mòn

kim loại và phân tích trực tuyến một loạt các khoáng chất và nhiên liệu.

Trong tàu vũ trụ và các nơi khác, các hạt nhân phóng xạ được sử dụng để cung

cấp năng lượng và nhiệt, đặc biệt là thông qua các máy phát nhiệt điện đồng vị phóng

xạ (RTGs). Trong thiên văn học và vũ trụ học, các hạt nhân phóng xạ đóng một vai

trò trong việc tìm hiểu quá trình sao và hành tinh.

Trong vật lý hạt, các hạt nhân phóng xạ giúp khám phá vật lý mới (vật lý ngoài

Mô hình chuẩn) bằng cách đo năng lượng và động lượng của các sản phẩm phân rã

beta của chúng. [12]

Trong sinh thái học, các hạt nhân phóng xạ được sử dụng để theo dõi và phân

tích các chất ô nhiễm, để nghiên cứu sự chuyển động của nước mặt và để đo dòng

chảy của nước từ mưa và tuyết, cũng như tốc độ dòng chảy của song suối.

Trong địa chất, khảo cổ học và cổ sinh vật học, các hạt nhân phóng xạ tự nhiên

được sử dụng để đo tuổi của đá, khoáng chất và vật liệu hóa thạch. Trong không khí

luôn tồn tại một lượng nhất định đồng vị cacbon C14. Đồng vị này phóng xạ với

chu kỳ bán rã vào khoảng 5730 năm. Thực vật hấp thụ đi ôxit cacbon trong không

khí nên cũng hấp thụ luôn C14. Khi thực vật còn sống thì tỉ lệ giữa C14 và C12 là

không đổi. Nhưng khi thực vật chết đi thì tỉ lệ này giảm dần. Như vậy bằng cách đo

tỉ lệ C14 và C12 trong các di vật cổ ta có thể tính ra tuổi của chúng. Phép định tuổi

cổ vật này cho phép đo được tuổi các cổ vật từ 500 năm đến 5500 năm.

Đầu báo khói hộ gia đình: phóng xạ có mặt trong nhiều ngôi nhà vì chúng

được sử dụng bên trong các máy dò khói phổ biến nhất trong gia đình. Các hạt nhân

phóng xạ được sử dụng là Americaium-241, tạo ra bằng cách bắn phá plutoni bằng

neutron trong lò phản ứng hạt nhân. Nó phân rã phát ra các hạt alpha và bức xạ gamma

để trở thành neptunium-237. Máy dò khói sử dụng một lượng rất nhỏ là Am (khoảng

0,29 microgam trên mỗi đầu báo khói) ở dạng khí đioxit của Mỹ. Am được sử dụng

vì nó phát ra các hạt alpha làm ion hóa không khí trong buồng ion hóa của máy dò.

Một điện áp nhỏ được đặt vào không khí bị ion hóa tạo ra dòng điện nhỏ. Khi có khói,

một số ion bị trung hòa, do đó làm giảm dòng điện, kích hoạt báo động của máy dò.

1.2.7 Chất thải phóng xạ

Chất thải phóng xạ là chất thải chứa vật liệu phóng xạ. Chất thải phóng xạ

thường là sản phẩm phụ của việc sản xuất năng lượng hạt nhân, sử dụng phản ứng

phân hạch hay công nghệ hạt nhân trong những ngành khác như nghiên cứu và y

dược. Chất thải phóng xạ rất nguy hiểm với tất cả sinh vật và môi trường, và được

kiểm soát bởi các cơ quan chính phủ nhằm bảo vệ sức khỏe con người và môi trường

tự nhiên. Khi chất thải phóng xạ bị rò rỉ ra môi trường xung quanh sẽ gây ra ô nhiễm

phóng xạ cả môi trường đó [18].

Theo uỷ ban năng lượng Hoa Kỳ, phóng xạ urani ở các nhà máy điện hạt nhân,

kho vũ khí, trung tâm nghiên cứu và các khu vực có xảy ra nổ hạt

nhân như Hiroshima, Nagasaki, Chernobyl….Hằng năm làm nhiễm độc 2.500 tỉ

lít nước ngầm của thế giới. Nguồn nước nhiễm phóng xạ này sau đó sẽ ngấm vào cây

cối, động vật uống phải, hoặc hoà tan vào nguồn nước sinh hoạt của con người và

cuối cùng tích luỹ vào cơ thể. [17]

Đây chính là nguyên nhân gây nên những đột biến dị dạng, bệnh tật,… cho

các cơ thể sống tự nhiên. Cũng theo điều tra của uỷ ban này, lượng phóng xạ rò rỉ

trong không khí, không gây nguy hiểm nhiều cho con người bằng lượng phóng xạ

vào nguồn nước. Không những thế ảnh hưởng của chúng ngày càng tăng theo thời

gian do sự tích tụ phóng xạ trong nước ngày càng lớn hơn. Vì vậy,

khi Hiroshima và Chernobyl bị ảnh hưởng trực tiếp của phóng xạ hạt nhân nhưng

những vùng rất xa ở xung quanh cũng bị tác động theo, do nguồn nước ngầm liên

thông giữa các vùng. Người ta đã phát hiện những triệu chứng nhiễm độc phóng xạ

trên cơ thể con người sống ở những vùng rất xa hai trung tâm phóng xạ này, dù theo

lý thuyết thì những vùng đó không thể bị ảnh hưởng vì nằm quá tầm hoạt động của

các tia phóng xạ sau các vụ nổ [17].

1.2.8 An toàn phóng xạ

Bên cạnh những hiệu quả to lớn trong công nghiệp, y học thì các chất phóng

xạ cũng gây ra những hậu quả vô cùng nguy hiểm cho sức khỏe con người nếu sự tác

động vượt quá giới hạn an toàn. Từ những năm 30, ICRP (Ủy ban Quốc tế về An toàn

bức xạ) đã khuyến cáo nên hạn chế tối đa việc tiếp xúc với tia phóng xạ quá liều an

toàn. Các giới hạn khuyến cáo gần đây nhất được đưa ra năm 1990.

Đối với người làm trong môi trường phóng xạ: Theo khuyến cáo của ICRP,

thì mức liều đối với nhân viên không nên vượt quá 50 mSv/năm và liều trung bình

cho 5 năm không được vượt quá 20 mSv. Nếu một phụ nữ mang thai làm việc trong

điều kiện bức xạ, thì giới hạn liều nghiêm ngặt hơn cần được áp dụng là 2 mSv.

Đối với người bình thường: Giới hạn liều thấp hơn so với nhân viên làm trong

môi trong phóng xạ. ICRP khuyến cáo rằng giới hạn liều đối với người bình thường

không nên vượt quá 1 mSv/1 năm.

Đối với bệnh nhân: ICRP không có khuyến cáo giới hạn liều đối với bệnh

nhân. Trong khám bệnh và điều trị bằng xạ trị, liều chiếu có thể 18ang gấp 18ang

18ang lần so với giới hạn liều đối với nhân viên. Bởi vì liều xạ được 18ang là để xác

định bệnh và để chữa bệnh, nên hiệu quả của điều trị được xem là cần thiết hơn ngay

cả khi phải 18ang đến liều cao.

Những nghề, công việc có nguy cơ mắc bệnh

Nhóm thứ nhất: những người lao động làm việc tại các cơ sở sản xuất chất

phóng xạ như: mỏ uran, nhà máy xử lý quặng uran, nhà máy khai thác, tách các đồng

vị uran, các lò phản ứng, các trung tâm nghiên cứu, các nhà máy sản xuất plutoni, các

cơ sở điện hạt nhân, các cơ sở khai thác, nghiên cứu, sản xuất nguyên tố phóng xạ,

các đơn vị vận chuyển, lưu chứa chất thải phóng xạ.

Nhóm thứ hai: những người sử dụng các tia bức xạ ion hóa từ những nguyên

tố phóng xạ trong các ngành công nghiệp, ngành y tế, ngành nông nghiệp, ngành sinh

học và ngành sinh hóa học.

Nhóm thứ ba: những người sử dụng máy phát tia X, nhất là các khoa điện

quang y tế.

Biểu hiện khi bị nhiễm xạ

− Thể nhẹ: Rối loạn điều hòa thần kinh, huyết áp động mạch hạ, mạch nhanh và

loạn nhịp xoang, rối loạn vận động ruột và chức năng mật, dễ kích thích.

− Thể tiến triển: Biểu hiện lâm sàng và điện tim của chứng loạn dưỡng cơ tim

với huyết áp động mạch hạ kéo dài; giảm sản tủy xương kéo dài (giảm bạch cầu

hạt và limphô bào), giảm tiểu cầu; rối loạn chức năng buồng trứng, ít kinh nguyệt

ở nữ giới.

− Viêm da mạn tính do nhiễm xạ ngoại chiếu: Loạn cảm giác, đau, ngứa, da khô,

loạn dưỡng móng tay, 19ang sừng hóa, sung huyết, nứt nẻ, loét da, đục nhân mắt.

− Dấu hiệu muộn: ung thư da, ung thư xương, bạch cầu tủy, ung thư thượng bì phổi.

Cách phòng tránh

Cần tránh xa nguồn phóng xạ khi thao tác; phải dùng các kẹp dài hoặc các

phương tiện điều khiển từ xa, vì lượng chiếu xạ giảm rất nhanh theo khoảng cách. Có

tường, màn che chắn phù hợp với từng loại tia khác nhau bởi một tia phóng xạ (tia X,

alpha, bêta, gamma, nơtron...) mất đi một phần hoặc toàn phần năng lượng khi đâm

xuyên qua tường, các loại màn che. Bên cạnh đó cũng cần chú ý liều phóng xạ phát

ra giảm dần theo thời gian, do vậy cần chú ý đến thời gian an toàn được khuyến cáo

cho từng loại tia phóng xạ.

Khi làm việc hoặc thao tác với chất phóng xạ, cần mặc quần áo bảo hộ lao

động và trang bị phòng hộ khác, được đeo tấm chì, đi găng tay cao su pha chì, mặc

quần áo không thấm nước và tắm giặt sau giờ làm việc; điều này có tác dụng bảo vệ

chống sự nhiễm xạ ngoại chiếu, nội chiếu và phần nào chống sự chiếu xạ. Khám sức

khỏe định kỳ 3 hoặc 6 tháng một lần, chú ý xét nghiệm máu để phát hiện sớm các

biểu hiện bệnh lý do phóng xạ. Đặc biệt cần chú ý đến các tổn thương mạn tính ở

ngoài da của những người có nguy cơ cao, những người thường xuyên tiếp xúc với

nguồn phát xạ. [19]

1.3 Phân bố chương trình dạy học ở phổ thông

Đối với môn Vật lí lớp 12 chương trình cơ bản, có 70 tiết bao gồm học kì I:

35 tiết và học kì II: 35 tiết. Chương 7 “Hạt nhân nguyên tử” có 9 tiết và được phân

bố như sau:

Bảng 1.2: Phân bố chương trình Vật lí ở THPT

Tiết

Nội dung bài học

Giảm tải

1 Tính chất và cấu tạo hạt nhân

Năng lượng liên kết hạt nhân. Phản ứng 2, 3 hạt nhân

4 Bài tập

Phóng xạ Mục II.2 chỉ nêu công 5, 6 thức (37.6) và kết luận

7 Bài tập

8 Phản ứng phân hạch Không dạy

9 Phản ứng nhiệt hạch Không dạy

Chương 7 có tổng cộng 9 tiết bao gồm 7 tiết lý thuyết và 2 tiết bài tập. Tuy

nhiên theo chương trình giảm tải của Bộ GD&ĐT năm 2020, chương này được

giảm còn 5 tiết lý thuyết và 2 tiết bài tập. [25].

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1

Từ việc tìm hiểu cơ sở lí thuyết các quan niệm sai về phóng xạ học sinh, sinh

viên, tôi nhận thấy rằng “phóng xạ” là kiến thức khó và học sinh cần học tập, tìm hiểu

kỹ hơn nên việc hiểu sai kiến thức như trên cũng có thể xảy ra với học sinh, sinh viên

Việt Nam. Kết hợp với phân bố chương trình dạy học kiến thức phóng xạ ở phổ thông,

phần lớn học sinh chỉ học thuộc lòng để áp dụng vào bài tập. Vì thế tôi tiến hành khảo

sát về khả năng vân dụng kiến thức của học sinh vào các câu hỏi thực tế.

CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG BẢNG KHẢO SÁT VỀ PHÓNG XẠ Ở HỌC SINH, SINH VIÊN 1.4 Các bước chính để xây dựng bộ câu hỏi

• Bước 1: Xác định cụ thể dữ liệu cần thu thập và đối tượng khảo sát căn cứ vào

mục tiêu nghiên cứu.

• Bước 2: Xác định nội dung câu hỏi

• Bước 3: Xác định hình thức câu trả lời

• Bước 4: Xác định trình tự và hình thức bảng câu hỏi

• Bước 5: Xác định phương thức khảo sát.

• Bước 6: Khảo sát thử và đánh giá độ tin cậy.

• Bước 7: Xin ý kiến chuyên gia

• Bước 8: Hoàn thiện bộ câu hỏi.

1.5 Đề xuất bảng khảo sát thử

Sau khi tiến hành các bước từ một đến bốn và cơ sở lí luận ở chương 1, tôi đề

xuất bảng khảo sát ở phụ lục. Tôi tiến hành khảo sát thử với phương thức khảo sát

online, mẫu là 120 và thu được kết quả như sau:

Bảng 2.1: Kết quả khảo sát thử

Số lượng đáp Câu hỏi Tỉ lệ án đúng

Bạn hãy cho biết các bức xạ nào sau đây là 115 95,8% phóng xạ?

Theo bạn phóng xạ có thể phát ra từ đâu? 107 89,2%

Theo bạn phóng xạ có nguy hiểm hay không? 102 85%

Một trái táo đặt rất gần nguồn phóng xạ. Vậy

theo bạn trái táo có bị nhiễm phóng xạ hay 48 40%

không?

Một trong những cách điều trị bệnh ung thư, 84 70% bệnh nhân được uống hoặc tiêm thuốc phóng xạ

vào người. Theo bạn, việc đó có làm cho bệnh

nhân bị nhiễm phóng xạ hay không?

Tự luận

Câu 7: Bạn có thể kể tên một số ứng dụng của phóng xạ mà bạn biết. (Nếu không

biết bạn có thể bỏ qua).

Câu trả lời: Làm sạch thực phẩm, chụp X-quang, chữa bệnh, phát hiện khuyết tât,

lò phản ứng hạt nhân, vũ khí, Trị ung thư, diệt khuẩn….

Câu 8: Trong công-nông nghiệp người ta chiếu xạ thực phẩm để diệt khuẩn, theo

bạn thực phẩm sau khi chiếu xạ có an toàn không?

Câu trả lời: Có, không, tùy mức độ, không biết,….

Tiến hành xử lí số liệu theo quy trình:

Hình 2-1: Quy trình cơ bản thu thập và xử lí dữ liệu

1.5.1 Xin ý kiến chuyên gia

− Về kiến thức phóng xạ: tôi đã trình phiếu khảo sát để xin ý kiến

• Th. S: Lê Anh Đức_ Giảng viên tổ Vật lí hạt nhân, Trường Đại học Sư phạm Tp.

HCM. Thầy là chuyên gia góp ý chính cho khóa luận bao gồm: nội dung câu hỏi,

hình thức bảng khảo sát, phương pháp khảo sát…..

• PGS – TS.: Trần Thiện Thanh_Giảng viên Vật lí hạt nhân, Trường Đại học Khoa

học tự nhiên. Thầy góp ý nội dung kiến thức câu hỏi.

• Th. S: Lê Quang Vương_ Giảng viên tổ Vật lí hạt nhân, Trường Đại học Sư phạm

Tp. HCM. Thầy đưa ra ý kiến một số câu khảo sát tự luận và chỉnh sửa câu chữ

có hợp lí.

• TS.: Bùi Minh Lộc_ Giảng viên tổ Vật lí hạt nhân, Trường Đại học Sư phạm Tp.

HCM. Thầy góp ý về nội dung kiến thức câu hỏi và chỉnh sửa câu chữ về chuyên

môn.

• TS.: Hoàng Đức Tâm_ Giảng viên tổ Vật lí hạt nhân, Trường Đại học Sư phạm

Tp. HCM. Thầy góp ý nên chuyển tất cả qua trắc nghiệm và cách tổng kết, nhận

xét.

• Th.S: Nguyễn Văn Hoa_ Giảng viên tổ Vật lí hạt nhân, Trường Đại học Sư phạm

Tp. HCM. Thầy góp ý nội dung kiến thức câu hỏi.

− Về hình thức thiết kế phiếu khảo sát và phương pháp khảo sát, tôi đã xin ý kiến

• Th.S: Lê Hải Mỹ Ngân__ Giảng viên tổ phương pháp Vật lí, Trường Đại học Sư

phạm Tp. HCM. Cô góp ý các đặt câu hỏi, hình thức của bảng khảo sát, phương

pháp khảo sát và các thang đo đánh giá kết quả.

1.5.2 Đánh giá độ tin cậy của phiếu khảo sát

N=120, độ chính xác

Với ý đầu tiên: Bạn hãy cho biết các bức xạ nào sau đây là phóng xạ? số đáp án đúng

là 115

Dựa vào công thức ở môn xác suất thống kê [24], tôi tiến hành tính độ tin cậy như

Tỉ lệ mẫu

Tương tự như vậy với các câu hỏi còn lại

Bảng 2.2: Độ tin cậy câu trả lời ở khảo sát thử

Câu hỏi Tỉ lệ mẫu Độ tin cậy

Theo bạn phóng xạ có thể phát ra từ đâu? 0.89 83.84%

Theo bạn phóng xạ có nguy hiểm hay không? 0.85 78.14%

Một trái táo đặt rất gần nguồn phóng xạ. Vậy 0.4 62,66%

theo bạn trái táo có bị nhiễm phóng xạ hay

không?

Một trong những cách điều trị bệnh ung thư, 0.7 66.3%

bệnh nhân được uống hoặc tiêm thuốc phóng xạ

vào người. Theo bạn, việc đó có làm cho bệnh

nhân bị nhiễm phóng xạ hay không?

1.5.3 Đánh giá kết quả khảo sát thử

❖ Ưu điểm:

− Câu hỏi đơn giản, dễ hiểu.

− Với độ chính xác 4%, thì câu trả lời thu được có độ tin cậy cao.

❖ Nhược điểm:

− Số lượng mẫu vẫn còn nhỏ.

− Một số câu hỏi ở dạng tự luận thu về rất nhiều câu trả lời khác nhau và không

đồng bộ được nên gặp khó khăn trong việc xử lí và đánh giá (câu 6, câu 7, câu 8).

− Câu hỏi trắc nghiệm về lí thuyết chưa bộc lộ cụ thể được học sinh có bị sai về kiến

thức phóng xạ hay không.

1.6 Đề xuất bảng khảo sát hoàn thiện

Trải qua 5 mẫu bảng khảo sát với sự góp ý của các chuyên gia và các khó khăn

khi khảo sát, xử lí dữ liệu, tôi đã rút kinh nghiệm, chỉnh sửa và đề xuất bảng khảo sát

hoàn thiện như sau:

Khảo sát quan niệm về phóng xạ ở học sinh, sinh viên

Xin chào quý anh/chị!

Ngày nay, ''phóng xạ" là một từ khóa khá quen thuộc với mọi người. Học sinh

đã được tìm hiểu về phóng xạ thông qua chương 7 "hạt nhân nguyên tử" ở chương

trình Vật Lí lớp 12 tại THPT. Hiện nay tôi đang thực hiện khóa luận tốt nghiệp với

đề tài “Khảo sát quan niệm về phóng xạ ở học sinh, sinh viên”. Phiếu khảo sát này

nhằm thống kê lại những hiểu biết về phóng xạ của học sinh, sinh viên sau khi được

học về Vật Lí hạt nhân.

Tôi rất mong quý anh/chị dành một ít thời gian để đóng góp vào phiếu khảo

sát này. Câu trả lời của quý anh/chị rất quý giá đối với nghiên cứu của tôi, giúp tôi có

cơ sở để đánh giá cách hiểu của học sinh, sinh viên về phóng xạ. Tôi xin cam đoan

chỉ sử dụng kết quả từ khảo sát vào mục đích nghiên cứu khoa học và giữ bí mật tuyệt

đối thông tin cá nhân của bạn. Tôi rất mong nhận được sự hợp tác từ anh/chị. Xin

chân thành cảm ơn!

I. THÔNG TIN CHUNG

Câu 1: Hiện nay bạn đang là: o Học sinh o Sinh viên khoa học tự nhiên o Sinh viên khoa học xã hội Câu 2: Bạn có thích các môn học tự nhiên (Toán, Lý, Hóa, Sinh) không? o Không o Có

II. THỰC TRẠNG HIỆN NAY

Câu 1: Bạn đã học phóng xạ hạt nhân ở chương trình Vật Lí lớp 12 tại THPT,

bạn có thể cho biết các Thầy/Cô đã sử dụng những hình thức nào sau đây để

giảng dạy những kiến thức này? □ Sử dụng Tranh ảnh làm ví dụ minh họa □ Sử dụng Video minh họa

□ Thuyết trình nhóm có sử dụng minh họa (tranh ảnh, video, mô hình....) □ Học thông qua lí thuyết và làm bài tập. Câu 2: Bạn đã từng nghe, đọc, hoặc biết đến phóng xạ qua các nguồn thông tin

nào khác? □ Sách, Tài liệu Khoa học □ Báo chí □ Internet □ Tivi □ Những người xung quanh □ Không nghe/ không đọc bao giờ □ Khác……….

III. KHẢO SÁT (Bạn hãy đánh giá mức độ về phóng xạ)

Câu 1: Nguồn phóng xạ

Không Đồng ý Phân vân đồng ý

1. Phóng xạ được phát ra từ lò phản ứng hạt

o

nhân, phòng thí nghiệm hạt nhân

2. Phóng xạ có trong môi trường tự nhiên

o

xung quanh chúng ta như đất đá, nước....

3. Phóng xạ được phát ra từ điện thoại,

o

laptop, wifi, lò vi sóng....

4. Tia alpha, tia beta, tia gamma là tia phóng

o

xạ

5. Tia tử ngoại, tia X(trong chụp X-quang) là

o

tia phóng xạ

Câu 2: Ứng dụng của phóng xạ

Không Đồng ý Phân vân đồng ý

1. Phóng xạ được ứng dụng trong nhà máy

o

điện hạt nhân, lò phản ứng hạt nhân

2. Phóng xạ được ứng dụng trong soi chiếu

o

hành lí, kiểm tra an ninh tại sân bay

3. Xạ trị ung thư, điều trị bướu cổ hay chẩn

o

đoán các khối u trong cơ thể....

4. Chiếu xạ thực phẩm diệt khuẩn

5. Định tuổi các vật liệu khảo cổ

o o

Câu 3: Tác hại của phóng xạ

Không Đồng ý Phân vân đồng ý

1. Phóng xạ luôn rất nguy hiểm khi tiếp xúc

o

gần nguồn phóng xạ

2. Các bác sĩ làm việc ở phòng xạ trị với tần

o

suất lớn sẽ gây ung thư

3. Phóng xạ gây chết người ngay lập tức khi

o

vừa tiếp xúc với nguồn phóng xạ

4. Con người có thể bị buồn nôn, đau đầu,

chóng mặt khi tiếp xúc với nguồn phóng

o

xạ.

5. Một trái táo đặt gần nguồn phóng xạ, trái

táo đó bị nhiễm phóng xạ

o

Ý kiến khác về tác hại của phóng xạ

......................................................................................................................................

KẾT LUẬN CHƯƠNG 2

Trên cơ sở khảo sát thử, tôi thấy học sinh, sinh viên còn có quan niệm sai về

kiến thức nguồn phóng xạ cũng như ứng dụng, tác hại của phóng xạ. Vì vậy tôi tiến

hành nghiên cứu các quan niệm sai mà học sinh, sinh viên thường phạm phải ở

chương sau.

CHƯƠNG 3: KHẢO SÁT, XỬ LÍ SỐ LIỆU VÀ ĐƯA RA NHẬN XÉT. Bảng khảo sát gồm 3 phần chính: thông tin chung, thực trạng hiện nay, khảo sát về

phóng xạ.

1.7 Thông tin chung

Tiến hành khảo sát với 302 học sinh, sinh viên trong đó có 140 học sinh lớp

12 Trường THPT Trần Khai Nguyên, Quận 5, Tp. HCM và 162 sinh viên năm 3, 4

khoa Vật lí, Trường Đại học Sư phạm Tp. HCM.

1.8 Thực trạng giáo dục hiện nay

350

297

300

250

200

150

100

Sử dụng tranh ảnh làm ví dụ minh họa

Sử dụng video minh họa

Học thông qua lí thuyết và làm bài tập

Thuyết trình nhóm có sử dụng minh họa (tranh ảnh, video, mô hình….)

Hình 3-1: Thực trạng phương pháp giáo dục kiến thức phóng xạ ở phổ thông

1.9 Kết quả khảo sát về phóng xạ

Gồm có 3 phần chính: nguồn phóng xạ, ứng dụng của phóng xạ và tác hại của

phóng xạ.

1.10 Nguồn phóng xạ

Về kiến thức nguồn phóng xạ, nguồn phóng xạ có trong tự nhiên như đất, đá,

nước, không khí….Tuy nhiên, khoảng 20% học sinh, sinh viên không biết nguồn

phóng xạ có trong tự nhiên.

Hình 3-2: Câu trả lời của học sinh, sinh viên về "Phóng xạ có trong môi trường tự

nhiên xung quanh chúng ta"

Sự khác nhau giữa tia bức xạ và tia phóng xạ là vấn đề gây khó khăn cho học

sinh, sinh viên. Tia được phát ra từ điện thoại, laptop, lò vi sóng….là bức xạ điện từ.

Ngoài ra tia tử ngoại, tia X cũng là tia bức xạ.

Qua kết quả khảo sát, có thể thấy được phần trăm câu trả lời không đồng ý chưa tới

50%, chứng tỏ học sinh, sinh viên đang gặp vấn đề ở phần kiến thức này.

Hình 3-3: Câu trả lời của học sinh, sinh viên về "Tia phóng xạ được phát ra từ điện

thoại, laptop, wifi, lò vi sóng...".

Hình 3-4: Câu trả lời của học sinh, sinh viên về "Tia phóng xạ được phát ra từ điện

thoại, laptop, wifi, lò vi sóng...".

Câu 1, câu 4 là kiến thức cơ bản trong sách giáo khoa nên câu trả lời thu được khá

tốt.

Hình 3-5 :Câu trả lời của học sinh, sinh viên về "Phóng xạ được phát ra từ lò phản

ứng hạt nhân, phòng thí nghiệm"

Hình 3-6: Câu trả lời của học sinh, sinh viên về "Tia alpha, tia beta, tia gamma là tia

phóng xạ"

1.10.1 Ứng dụng của phóng xạ

Các ứng dụng cơ bản của phóng xạ như ứng dụng trong nhà máy điện hạt nhân, xạ trị

trong y học, định tuổi cổ vật…..đa số học sinh, sinh viên đều biết đến.

Hình 3-7: Câu trả lời của học sinh, sinh viên về "Phóng xạ được ứng dụng trong nhà

máy điện hạt nhân, lò phản ứng hạt nhân"

Hình 3-8 Câu trả lời của học sinh, sinh viên về câu 3 phần ứng dụng của phóng

xạ"Xạ trị ung thư, điều trị bướu cổ hay chẩn đoán các khối u trong cơ thể"

Hình 3-9: Câu trả lời của học sinh, sinh viên về "Định tuổi các vật liệu khảo cổ"

Vì học sinh, sinh viên còn nhầm lẫn tia X là tia phóng xạ nên có hơn 50% học

sinh, sinh viên cho rằng ứng dụng soi chiếu hành lí, kiểm tra an ninh sân bay của tia

X là ứng dụng của tia phóng xạ.

Nguyên lý của máy quét hành lý X-Ray là một thiết bị an ninh, là một thiết bị

điện tử thực hiện kiểm tra bằng băng chuyền để mang hành lý được kiểm tra vào

khoang kiểm tra tia X. Hành lý đi vào khoang kiểm tra tia X, chặn cảm biến phát hiện

gói hàng và tín hiệu phát hiện được gửi đến phần điều khiển hệ thống để tạo tín hiệu

kích hoạt tia X và nguồn tia X phát ra tia X và chùm tia X. Chùm tia X đi qua vật thể

cần kiểm tra trên băng chuyền và tia X được vật thể hấp thụ để kiểm tra, và sau đó

máy dò bán dẫn được gắn trong khoang bị bắn phá. Máy dò chuyển đổi các tia X

thành tín hiệu, được khuếch đại và gửi đến khung xử lý tín hiệu để xử lý tiếp. Các tín

hiệu này được xử lý và hiển thị thông qua màn hình. Cho dù có nhiều lớp trong gói

hàng, tia X có thể xuyên qua và hiển thị nội dung của lớp gói hàng theo từng lớp.

Hình 3-10: Câu trả lời của học sinh, sinh viên về "Phóng xạ được ứng dụng trong

soi chiếu hành lí, kiểm tra an ninh tại sân bay"

Ngoài ra, phóng xạ còn có ứng dụng trong chiếu xạ thực phẩm. Chiếu xạ thực

phẩm là kỹ thuật sử dụng năng lượng bức xạ ion hóa để xử lý nhằm tiêu diệt hoặc ức

chế vi sinh vật, côn trùng như ruồi đục quả, rệp gây hại trái; làm chậm quá trình chín

và nảy mầm; kéo dài thời gian bảo quản. Các bức xạ ion hóa có thể được phát ra bởi

nguồn chất phóng xạ hoặc tạo ra bằng điện. Các dụng cụ hay thực phẩm chiếu xạ

không trở thành thể có tính phóng xạ, không gây nguy hiểm về phóng xạ cho người

dùng. [20-21].

Hình 3-11: Câu trả lời của học sinh, sinh viên về "Chiếu xạ thực phẩm diệt khuẩn"

1.10.2 Tác hại của phóng xạ

Các tác hại phổ biến của phóng xạ như buồn nôn, đau đầu… học sinh, sinh viên đã

được học qua nên câu trả lời khá tốt.

Hình 3-12: Câu trả lời của học sinh, sinh viên về "Con người có thể bị buồn nôn,

đau đầu, chóng mặt khi tiếp xúc với nguồn phóng xạ"

Học sinh, sinh viên khi nhắc đến phóng xạ đều mặc định rằng đây là một chất

nguy hiểm và không nên tiếp xúc.

Hình 3-13: Câu trả lời của học sinh, sinh viên về "Phóng xạ luôn rất nguy hiểm khi

tiếp xúc gần nguồn phóng xạ"

Học sinh, sinh viên không biết rằng họ đang tiếp xúc với phóng xạ mỗi ngày

như thực phẩm, gạch, không khí….nhưng vì các chất phóng xạ này rất yếu nên không

gây ảnh hưởng đến con người. Chất phóng xạ nguy hiểm hay không phụ thuộc vào

độ mạnh yếu của nguồn phóng xạ, khoảng cách tiếp xúc và thời gian tiếp xúc với chất

phóng xạ.

Làm việc trong môi trường phóng xạ rất nguy hiểm vì dễ bị ung thư?

Chỉ có khoảng 20% học sinh, sinh viên cho rằng các bác sĩ sẽ không bị ung thư. Có

đến 43% học sinh, sinh viên không xác định được câu trả lời cho câu hỏi này.

Hình 3-14: Câu trả lời của học sinh, sinh viên về "Các bác sĩ làm việc ở phòng xạ trị

với tần suất lớn sẽ bị ung thư"

Những nhân viên làm trong môi trường phóng xạ luôn được trang bị đồ bảo

hộ và được kiểm tra sức khỏe định kì với mức độ liều lượng trong ngưỡng an toàn.

Khi có dấu hiệu tại ngưỡng an toàn hoặc có các biểu hiện bệnh lí do phóng xạ sẽ được

điều trị ngay lập tức nên việc nhân viên làm trong môi trường phóng xạ bị phơi nhiễm

phóng xạ là khá thấp.

Phóng xạ gây chết người ngây lập tức?

Hình 3-15: Câu trả lời của học sinh, sinh viên về "Phóng xạ gây chết người ngay lập

tức khi vừa tiếp xúc với nguồn phóng xạ"

Hơn 30% cho rằng phóng xạ sẽ gây chết người lập tức. Trong chương trình

học, học sinh, sinh viên không được tiếp xúc nguồn phóng xạ cũng như không được

học về an toàn phóng xạ nên tâm lí lo sợ khi nghe đến nguồn phóng xạ. Khi tiếp xúc

với nguồn phóng xạ có liều xạ lớn từ 20-40 Sv/giờ (lò nguyên tử hạt nhân), con người

bị hội chứng tim mạch, não và thần kinh trung ương, lúc này người nhiễm sẽ chết

trong thời gian từ 1-2 ngày [23]. Đối với nguồn phóng xạ trong tự nhiên hay trong

phòng thí nghiệm phổ thông không có khả năng gây hại đến sức khỏe con người.

Hình 3-16: Trái táo đặt gần nguồn phóng xạ

Đặt một trái táo gần nguồn phóng xạ. Vậy trái táo có bị nhiễm phóng xạ không?

Hình 3-17: Câu trả lời của học sinh, sinh viên về "Trái táo đặt rất gần nguồn phóng

xạ, trái táo đó bị nhiễm phóng xạ"

Chỉ có khoảng 11% học sinh, sinh viên cho rằng trái táo này không bị nhiễm

phóng xạ. Trái táo không tiếp xúc trực tiếp với nguồn phóng xạ mà chỉ bị chiếu các

tia phóng xạ tương tự như chiếu xạ thực phẩm nên trái táo không bị nhiễm phóng xạ,

không trở thành “thực phẩm phóng xạ”.

❖ Một số câu có tỉ lệ chênh lệch giữa học sinh 12 và sinh viên năm 3, 4 khoa

Vật lí.

Bảng 3.1: So sánh câu trả lời của học sinh và sinh viên

Tỉ lệ câu trả lời của học Tỉ lệ câu trả lời của sinh Câu hỏi sinh viên

Lưu ý:

Phóng xạ có trong môi

trường tự nhiên xung

quanh chúng ta như đất

đá, nước....

Tia phóng xạ được phát

ra từ điện thoại, laptop,

wifi, lò vi sóng....

Chiếu xạ thực phẩm diệt

khuẩn

Phóng xạ luôn rất nguy

hiểm khi tiếp xúc gần

nguồn phóng xạ

Các bác sĩ làm việc ở

phòng xạ trị với tần suất

lớn sẽ bị ung thư

Phóng xạ gây chết người

ngay lập tức khi vừa tiếp

xúc với nguồn phóng xạ

Nhận xét:

− Những câu có kiến thức liên quan đến vận dụng học sinh hiểu sai hoặc không chắc

kiến thức có tỉ lệ cao hơn so với câu lí thuyết.

− Sinh viên năm 3, 4 có tỉ lệ câu trả lời tương đối so với học sinh lớp 12 vì sinh viên

đã được học kĩ về phóng xạ ở học phần vật lí nguyên tử hạt nhân. Tuy nhiên đa

số các câu đều có khoảng 20% sinh viên không chắc kiến thức.

Một số quan niệm học sinh 12 và sinh viên đều phạm phải

Bảng 3.2: So sánh câu trả lời của học sinh và sinh viên

Tỉ lệ câu trả lời của học Tỉ lệ câu trả lời của sinh Câu hỏi sinh viên

Lưu ý:

Tia tử ngoại, tia X(trong

chụp X-quang) là tia

phóng xạ

Phóng xạ được ứng dụng

trong soi chiếu hành lí,

kiểm tra an ninh tại sân

bay

Một trái táo đặt rất gần

nguồn phóng xạ, trái táo

đó bị nhiễm phóng xạ

❖ Nhận xét:

− Học sinh và sinh viên đều nhầm lẫn tia X, tia tử ngoại là tia phóng xạ.

− Cả 2 đều chưa phân biệt được khi nào thì vật không bị nhiễm phóng xạ và khi nào

thì vật bị nhiễm phóng xạ và trở thành nguồn phóng xạ.

TỔNG KẾT CHƯƠNG 3

Qua kết quả khảo sát, tôi nhận thấy rằng tôi đã nêu ra được một số quan niệm

sai về phóng xạ mà học sinh, sinh viên hay phạm phải. Đồng thời có thể thấy 98%

học sinh, sinh viên được truyền đạt kiến thức phóng xạ theo phương pháp truyền

thống, thuần lí thuyết và giải bài tập. Từ đây tôi đưa ra dự đoán nguyên nhân học

sinh, sinh viên hiểu sai về kiến thức là do phương pháp giảng dạy chưa hợp lí khiến

học sinh khó khăn trong vận dụng kiến thức, phương pháp học tập chưa hiệu quả,

truyền thông tin tức chưa được xác thực…. Tuy nhiên để xác định cụ thể nguyên nhân

cần có một bài nghiên cứu, khảo sát khác về vấn đề này.

Với khóa luận này, tôi tự thấy vẫn còn những hạn chế sau:

− Đối tượng thực hiện khảo sát nằm trong phạm vi hẹp. Chỉ khảo sát 4 lớp 12 và

sinh viên năm 3, 4 khoa Vật lí.

− Vì dịch Covid – 19 nên chưa khảo sát được học sinh 12 trước khi học phóng xạ

để so sánh sự tiếp thu của học sinh trước và sau khi học phóng xạ.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Từ kết quả khóa luận, đối chiếu với nhiệm vụ đặt ra, tôi đã giải quyết được những

vấn đề lí luận và thực tiễn sau:

− Làm rõ cơ sở lí luận quan niệm sai lầm về phóng xạ ở học sinh, sinh viên thông

qua các bài báo khoa học.

− Làm rõ cơ sở lí thuyết giáo dục phóng xạ ở phổ thông

− Xây dựng bảng câu hỏi khảo sát.

− Tiến hành khảo sát và xử lí.

− Đưa ra được cái kiến thức về phóng xạ mà học sinh, sinh viên đang hiểu sai.

− Dự đoán nguyên nhân học sinh, sinh viên mắc phải sai lầm.

− Tuy còn một số hạn chế nhưng các kết luận rút ra từ đề tài đã đóng góp được phần

nào trong việc nhìn ra các quan niệm sai và tìm cách khắc phục.

Kiến nghị

− Mở rộng đối tượng thực nghiệm. Ví dụ học sinh lớp 12 toàn khối, học sinh lớp 12

của các trường khác và sinh viên ngành vật lí của các trường khác.

− Bổ sung thêm các câu hỏi ở nội dung kiến thức về phóng xạ để phát triển phiếu

khảo sát đầy đủ hơn, chỉ ra được nhiều quan niệm sai.

− Khảo sát về nguyên nhân học sinh, sinh viên mắc phải sai lầm để từ đó đề xuất

phương pháp khắc phục.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]: Neumann, S. (2014). Three Misconceptions About Radiation — And What We

Teachers Can Do To Confront Them. American Association of Physics, 52, 357-359.

doi: 10.1119/1.489309

[2]: Rego, F. & Pelarta, L. (2006). Portuguese students’ knowledge of radiation

physics. Phys. Educ., 41(3), 259-262.

[3]: Identifying and Resolving Problematic Student Reasoning About Ionizing

Radiation

[4]:https://thanhnien.vn/suc-khoe/nhiem-xa-tai-benh-vien-da-khoa-binh-thuan-

52902.html

[5]:https://tuoitre.vn/nhat-thu-hoi-400000-hop-sua-meiji-nhiem-phong-xa-

468364.htm

[6]:https://www.varans.vn/tin-tuc/441/ky-thuat-hat-nhan-va-mot-so-ung-dung-dien-

hinh-o-nuoc-ta.html

[7]: https://www.varans.vn/tin-tuc/3703/Ứng-dung-cua-nguon-phong-xa-kin.html

[8]: https://baomoi.com/nguy-co-ung-thu-vi-sua-nhiem-phong-xa/c/19246420.epi

[9]:https://thanhnien.vn/toa-soan-ban-doc/bo-an-co-nhiem-phong-xa-co-cho-sua-

nhiem-phong-xa-106114.html

[10]: Thái Khắc Định, Trần Văn Luyến (2009), Khảo sát hoạt độ phóng xạ trong vật

liệu xậy dựng có nguồn gốc granite, Tạp chí KHOA HỌC ĐHSP TP.HCM, Số

16/2009, tr 41-52, ISSN 1859-3100.

[11]:https://www.varans.vn/tin-tuc/219/mot-so-van-de-lien-quan-den-an-toan-buc-

xa.html

[12]: https://www.varans.vn/tin-tuc/2517/hoi-dap-ve-chieu-xa-thuc-pham.html

[13]: Australian students' views on nuclear issues: Does teaching alter prior beliefs?

[14]: Prospective Physics Teachers’ Awareness of Radiation and Radioactivity

[15]:https://vi.wikipedia.org/wiki/Hat_nhan_phong _xa

[16]:https://www.most.gov.vn/vn/tin-tuc/6025/danh-gia-muc-do-nguy-hai-cua-

nguon-phong-xa.aspx

[17]:https://vi.wikipedia.org/wiki/O_nhiem_phong_xa

[18]:https://vi.wikipedia.org/wiki/Chat_thai_phong_xa

[19]:https://moh.gov.vn/web/phong-chong-benh-nghe-nghiep/thong-tin-hoat-dong/-

/asset_publisher/xjpQsFUZRw4q/content/nhung-ai-co-nguy-co-bi-nhiem-xa-?

[20]:http://cesti.gov.vn/chi-tiet/1061/suoi-nguon-tri-thuc/chieu-xa-de-xuat-khau-

trai-cay

[21]: https://www.varans.vn/tin-tuc/2517/hoi-dap-ve-chieu-xa-thuc-pham.html

[22]: Radiation Information Network's, Radioactivity in Nature, Idaho State

University.

[23]:http://www.benhvien103.vn/vietnamese/bai-giang-chuyen-nganh/y-hoc-hat-

nhan/benh-phong-xa/793/

[24]: Giáo trình “Lý thuyết xác suất và thống kê toán”_Hoàng Ngọc Nhậm

[25]: Hướng dẫn điều chỉnh nội dung dạy học cấp trung học phổ thông, học kì ii, năm

học 2019-2020, môn vật lí

(Kèm theo Công văn số 1113/BGDĐT-GDTrH ngày 30 tháng 3 năm 2020 của Bộ

trưởng Bộ GDĐT)

PHỤ LỤC

Khảo sát quan niệm về phóng xạ ở học sinh, sinh viên

Câu 1: Hiện nay bạn đang là: o Học sinh o Sinh viên khoa học tự nhiên o Sinh viên khoa học xã hội Câu 2: Bạn đã học phóng xạ hạt nhân ở chương trình Vật Lí lớp 12 tại THPT,

bạn có thể cho biết các Thầy/Cô đã sử dụng những hình thức nào sau đây để

giảng dạy những kiến thức này? □ Sử dụng Tranh ảnh làm ví dụ minh họa □ Sử dụng Video minh họa □ Thuyết trình nhóm có sử dụng minh họa (tranh ảnh, video, mô hình....) □ Học thông qua lí thuyết và làm bài tập. Câu 3: Bạn đã từng nghe, đọc, hoặc biết đến phóng xạ qua các nguồn thông tin

nào khác? □ Sách, Tài liệu Khoa học □ Báo chí □ Internet □ Tivi □ Những người xung quanh □ Không nghe/ không đọc bao giờ □ Khác………. Câu 4: Bạn hãy cho biết các bức xạ nào sau đây là phóng xạ? □ Bức xạ điện từ từ lò vi sóng, điện thoại, máy phát sóng điện thoại, wifi,... □ Tia tử ngoại, tia hồng ngoại