Bức xạ ion hóa là gì? Phân loại, nguồn gốc và ứng dụng thực tiễn
Kiến thức cơ bản

Bức xạ ion hóa là gì? Phân loại, nguồn gốc và ứng dụng thực tiễn

Ngân Hà
Ngân Hà

17/01/20243 phút đọc

Mục lục bài viết

Bức xạ ion hóa là một khái niệm quen thuộc trong vật lý và hóa học, được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ y học đến công nghiệp. Vậy bức xạ ion hóa là gì? Hãy cùng Monkey tìm hiểu chi tiết từ định nghĩa, phân loại, nguồn gốc đến các tác động và ứng dụng thực tiễn của loại bức xạ này trong bài viết dưới đây.

Monkey Math
Monkey Junior
Tiếng anh cho trẻ mới bắt đầu
Giá chỉ từ
699.000 VNĐ
1199.000 VNĐ
discount
Save
40%
Xem đặc điểm nổi bật
Đặc điểm nổi bật
  • Khởi đầu tốt nhất cho con bắt đầu học tiếng Anh. Con học càng sớm càng có lợi thế.
  • Tích lũy 1000+ từ vựng mỗi năm và 6000 mẫu câu tiếng Anh trước 10 tuổi.
  • Linh hoạt sử dụng trên nhiều thiết bị.
Monkey Math
Monkey Stories
Giỏi tiếng anh trước tuổi lên 10
Giá chỉ từ
699.000 VNĐ
1199.000 VNĐ
discount
Save
40%
Xem đặc điểm nổi bật
Đặc điểm nổi bật
  • Thành thạo các kỹ năng tiếng Anh ngay trước 10 tuổi với hơn 1000 đầu truyện, hơn 100 bài học, 300+ sách nói. Nội dung thêm mới mỗi tuần.
  • Hơn 1.000 đầu truyện, hơn 300 bài học, gần 300 sách nói - thêm mới mỗi tuần.
  • Phát âm chuẩn ngay từ đầu nhờ Monkey Phonics - giúp đánh vần tiếng Anh dễ như tiếng Việt.
Monkey Math
Monkey Math
Học toán
Giá chỉ từ
499.000 VNĐ
832.000 VNĐ
discount
Save
40%
Xem đặc điểm nổi bật
Đặc điểm nổi bật
  • Tự tin nắm vững môn toán theo Chương trình GDPT mới.
  • Bổ trợ kĩ năng tiếng Anh bên cạnh Toán.
  • Tạo nhiều hồ sơ để cùng học trên 1 tài khoản duy nhất, đồng bộ tiến độ học trên tất cả các thiết bị.
Monkey Math
VMonkey
Học tiếng việt
Giá chỉ từ
399.000 VNĐ
665.000 VNĐ
discount
Save
40%
Xem đặc điểm nổi bật
Đặc điểm nổi bật
  • Đánh vần chuẩn nhờ học phần Học Vần - cập nhật theo chương trình mới nhất của Bộ GD&ĐT.
  • Đọc - hiểu, chính tả tiếng Việt dễ dàng và nhẹ nhàng hơn ngay tại nhà.
  • Bồi dưỡng trí tuệ cảm xúc (EQ) nhờ hơn 450 câu chuyện thuộc 11 chủ đề, nhiều thể loại truyện.

Bức xạ ion hóa là gì?

Bức xạ ion hóa là gì? Bức xạ ion hóa là một dạng năng lượng hoạt động bằng cách loại bỏ các electron ra khỏi nguyên tử và phân tử của vật liệu bao gồm không khí, nước và mô sống. Quá trình này tạo ra các ion tích điện dương (còn được gọi là cation), và electron tự do, tạo thành nguồn năng lượng có thể gây ảnh hưởng đến vật chất xung quanh.

Theo bản chất, bức xạ ion hóa có thể được phân thành hai loại chính:

  • Bức xạ sóng điện từ: Tia X và tia gamma là hai loại bức xạ sóng điện từ có khả năng ion hóa. Tia X được tạo ra trong các máy gia tốc điện tử hoặc các thiết bị y tế, còn tia gamma được phát ra từ các hạt nhân phóng xạ.

  • Bức xạ hạt: Bức xạ hạt là bức xạ được tạo ra bởi sự chuyển động của các hạt. Gồm:

    • Hạt mang điện:

      • Hạt nhẹ (hạt beta - β)

        • Hạt beta âm (β-): là hạt electron được phát ra từ các hạt nhân phóng xạ

        • Hạt beta dương (β+): là hạt positron được phát ra từ các hạt nhân phóng xạ

      • Hạt nặng (hạt alpha - α): Hạt alpha là hạt nhân heli bao gồm hai proton và hai neutron

    • Hạt không mang điện: Neutron là hạt không mang điện được phát ra từ các phản ứng hạt nhân. Neutron có thể ion hóa các nguyên tử và phân tử bằng cách tương tác với các hạt nhân nguyên tử.

Phân loại bức xạ ion hóa. (Ảnh: Sưu tầm Internet)

Các tia bức xạ ion hóa

Sau khi hiểu rõ về bức xạ ion hóa là gì, dưới đây là chi tiết về từng tia bức xạ ion hóa mà bạn nên biết khi tìm hiểu về chủ đề này.

Tia X

Tia X là một loại bức xạ điện từ có bước sóng ngắn hơn tia tử ngoại nhưng dài hơn tia gamma. Tia X được tạo ra khi các electron bị tăng tốc khi va chạm với vật chất. Tia X có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm chụp X-quang, điều trị ung thư và nghiên cứu khoa học.

Đặc điểm:

  • Có bước sóng ngắn hơn tia tử ngoại nhưng dài hơn tia gamma.

  • Được tạo ra khi các electron bị tăng tốc khi va chạm với vật chất.

  • Có khả năng xuyên qua vật chất.

  • Có thể gây hại cho cơ thể con người.

Nguồn gốc:

  • Tia X có nguồn gốc tự nhiên từ các quá trình phóng xạ trong lòng đất và vũ trụ.

  • Tia X cũng có thể được tạo ra nhân tạo trong các thiết bị như máy chụp X-quang và máy gia tốc hạt.

Ứng dụng:

  • Chụp X-quang: Sử dụng để tạo ra hình ảnh bên trong cơ thể con người.

  • Điều trị ung thư: Sử dụng để tiêu diệt các tế bào ung thư.

  • Nghiên cứu khoa học: Sử dụng để nghiên cứu cấu trúc của vật chất.

Tia gamma

Tia gamma là một loại bức xạ điện từ có bước sóng ngắn nhất trong các loại bức xạ điện từ. Tia gamma được tạo ra bởi sự phân rã phóng xạ của các hạt nhân nguyên tử. Ngoài ra, tia gamma có thể xuyên qua vật chất rất mạnh.

Đặc điểm:

  • Có bước sóng ngắn nhất trong các loại bức xạ điện từ.

  • Được tạo ra bởi sự phân rã phóng xạ của các hạt nhân nguyên tử.

  • Có khả năng xuyên qua vật chất rất mạnh.

  • Có thể gây hại cho cơ thể con người.

Nguồn gốc:

  • Tia gamma có nguồn gốc tự nhiên từ các quá trình phóng xạ trong lòng đất và vũ trụ.

  • Tia gamma cũng có thể được tạo ra nhân tạo trong các thiết bị như máy gia tốc hạt.

Ứng dụng:

  • Điều trị ung thư: Sử dụng để tiêu diệt các tế bào ung thư.

  • Nghiên cứu khoa học: Sử dụng để nghiên cứu cấu trúc của vật chất.

  • Sản xuất các thiết bị điện tử: Sử dụng để tạo ra các linh kiện điện tử có độ nhạy cao.

Tia gamma. (Ảnh: Sưu tầm Internet)

Tia neutron

Tia neutron là một loại bức xạ không điện từ. Trong đó, tia neutron được tạo ra bởi sự phân hạch của các hạt nhân nguyên tử và tia neutron có thể tương tác với vật chất theo nhiều cách khác nhau.

Đặc điểm:

  • Không phải là bức xạ điện từ.

  • Được tạo ra bởi sự phân hạch của các hạt nhân nguyên tử.

  • Có thể tương tác với vật chất theo nhiều cách khác nhau.

  • Có thể gây hại cho cơ thể con người.

Nguồn gốc:

  • Tia neutron có nguồn gốc tự nhiên từ các quá trình phân hạch trong lòng đất.

  • Tia neutron cũng có thể được tạo ra nhân tạo trong các thiết bị như lò phản ứng hạt nhân.

Ứng dụng:

  • Sản xuất năng lượng: Sử dụng trong các lò phản ứng hạt nhân.

  • Nghiên cứu khoa học: Sử dụng để nghiên cứu cấu trúc của vật chất.

  • Điều trị ung thư: Sử dụng để tiêu diệt các tế bào ung thư.

Tia alpha

Tia alpha là một loại bức xạ hạt nhân, được tạo ra bởi sự phân rã phóng xạ của các hạt nhân nguyên tử. Bên cạnh đó, tia alpha là một loại tia có khả năng xuyên qua vật chất rất kém.

Đặc điểm:

  • Là một loại bức xạ hạt nhân.

  • Được tạo ra bởi sự phân rã phóng xạ của các hạt nhân nguyên tử.

  • Có khả năng xuyên qua vật chất rất kém.

  • Có thể gây hại cho cơ thể con người.

Nguồn gốc:

  • Tia alpha có nguồn gốc tự nhiên từ các quá trình phóng xạ trong lòng đất.

  • Tia alpha cũng có thể được tạo ra nhân tạo trong các thiết bị như máy gia tốc hạt.

Ứng dụng:

  • Nghiên cứu khoa học: Sử dụng để nghiên cứu cấu trúc của vật chất.

Tia alpha. (Ảnh: Sưu tầm Internet)

Tia beta

Tia beta là một loại bức xạ hạt nhân, được tạo ra bởi sự phân rã phóng xạ của các hạt nhân nguyên tử. Các hạt beta là các electron hoặc positron, có điện tích âm hoặc dương. Tia beta có khả năng xuyên qua vật chất tốt hơn tia alpha nhưng kém hơn tia X và tia gamma.

Đặc điểm:

  • Là một loại bức xạ hạt nhân.

  • Được tạo ra bởi sự phân rã phóng xạ của các hạt nhân nguyên tử.

  • Được tạo ra bởi sự phân rã beta của các hạt nhân nguyên tử.

  • Có khả năng xuyên qua vật chất tốt hơn tia alpha nhưng kém hơn tia X và tia gamma.

  • Có thể gây hại cho cơ thể con người.

Nguồn gốc:

  • Tia beta có nguồn gốc tự nhiên từ các quá trình phóng xạ trong lòng đất.

  • Tia beta cũng có thể được tạo ra nhân tạo trong các thiết bị như máy gia tốc hạt.

Ứng dụng:

  • Nghiên cứu khoa học: Sử dụng để nghiên cứu cấu trúc của vật chất.

  • Sản xuất các thiết bị điện tử: Sử dụng để tạo ra các linh kiện điện tử có độ nhạy cao.

  • Điều trị ung thư: Sử dụng để tiêu diệt các tế bào ung thư.

ĐỪNG BỎ LỠ!!

Các giải pháp giúp con phát triển toàn diện về tư duy và ngôn ngữ.

Nhận ưu đãi lên đến 40% NGAY TẠI ĐÂY!

Nguồn gốc bức xạ ion hóa

Nguồn gốc của bức xạ ion hóa là gì? Bức xạ ion hóa có nguồn gốc từ cả hai nguồn tự nhiên và nhân tạo. Cụ thể như sau:

Bức xạ tự nhiên

Bức xạ tự nhiên là bức xạ phát ra từ các nguồn phóng xạ có sẵn trong tự nhiên, bao gồm:

  • Tia vũ trụ: Tia vũ trụ là các hạt mang điện có năng lượng cao đến từ ngoài vũ trụ. Tia vũ trụ là nguồn bức xạ ion hóa chính tác động đến con người.

  • Các đồng vị phóng xạ tự nhiên: Trong vỏ Trái đất có chứa một số đồng vị phóng xạ tự nhiên, chẳng hạn như uranium, thorium, potassium-40,... Các đồng vị phóng xạ này phát ra bức xạ ion hóa khi phân rã.

  • Radon: Radon là một khí phóng xạ nhẹ được tạo ra từ sự phân rã của uranium và thorium. Radon có thể xâm nhập vào không khí trong nhà và gây ra nguy cơ bức xạ ion hóa cho con người.

  • Các nguồn phóng xạ tự nhiên khác, như:

    • Các khoáng vật phóng xạ, chẳng hạn như khoáng monazit, khoáng uraninit

    • Các thực phẩm và đồ uống chứa các đồng vị phóng xạ tự nhiên, chẳng hạn như sữa, thịt, nước

    • Bụi phóng xạ từ các vụ phun trào núi lửa, cháy rừng,...

Nguồn gốc bức xạ ion hóa. (Ảnh: Sưu tầm Internet)

Bức xạ nhân tạo

Bức xạ nhân tạo là bức xạ phát ra từ các nguồn phóng xạ nhân tạo, bao gồm:

  • Các thiết bị y tế: Một số thiết bị y tế sử dụng bức xạ ion hóa, chẳng hạn như máy X-quang, máy chụp CT, máy xạ trị,...

  • Các ứng dụng công nghiệp: Bức xạ ion hóa được sử dụng trong một số ứng dụng công nghiệp, chẳng hạn như: Hàn và cắt kim loại; Tẩy trùng thực phẩm và vật liệu; Sản xuất vật liệu composite;...

  • Các ứng dụng quân sự: Bức xạ ion hóa được sử dụng trong một số ứng dụng quân sự, chẳng hạn như: Vũ khí hạt nhân; Vũ khí hóa học;...

Tác động của bức xạ ion hóa đến tế bào

Bức xạ ion hóa có thể tác động đến tế bào theo hai cách:

  • Tác động trực tiếp: Bức xạ ion hóa có thể trực tiếp làm ion hóa các phân tử trong tế bào, bao gồm DNA, protein và lipid. Sự ion hóa này có thể dẫn đến tổn thương các phân tử này, khiến chúng không thể thực hiện chức năng bình thường của mình. 

  • Tác động gián tiếp: Bức xạ ion hóa có thể gây ra sự hình thành các gốc tự do trong tế bào. Gốc tự do là các phân tử có chứa các electron không liên kết. Gốc tự do có thể phản ứng với các phân tử khác trong tế bào, dẫn đến tổn thương các phân tử này. 

Tác động của bức xạ ion hóa đến tế bào. (Ảnh: Sưu tầm Internet)

Trong đó, tác động của bức xạ ion hóa đến tế bào phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm:

  • Liều bức xạ: Liều bức xạ càng cao thì khả năng tổn thương tế bào càng lớn.

  • Loại bức xạ: Các loại bức xạ khác nhau có thể gây ra mức độ tổn thương tế bào khác nhau.

  • Các đặc điểm của tế bào: Một số tế bào nhạy cảm hơn với bức xạ ion hóa hơn các tế bào khác.

Tổn thương tế bào do bức xạ ion hóa có thể dẫn đến nhiều hậu quả khác nhau, bao gồm: Chết tế bào; Đột biến gen; Suy giảm chức năng tế bào;...

Xem thêm:

  1. Monkey Apps - Bộ ứng dụng học tập giúp trẻ phát triển toàn diện về tư duy và ngôn ngữ
  2. Bức xạ mặt trời là gì? Định nghĩa, phân loại và cách đo cường độ

Ứng dụng thực tiễn của bức xạ ion hóa

Bức xạ ion hóa có nhiều ứng dụng thực tiễn trong nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm y tế, công nghiệp, nông nghiệp, môi trường,... Cụ thể như sau:

Ứng dụng thực tiễn của bức xạ ion hóa trong từng lĩnh vực

Y tế

  • Chẩn đoán: Bức xạ ion hóa được sử dụng để tạo ra các hình ảnh của cơ thể, chẳng hạn như hình ảnh X-quang, hình ảnh chụp CT, hình ảnh PET/CT,...

  • Điều trị: Bức xạ ion hóa được sử dụng để điều trị các bệnh lý, chẳng hạn như ung thư, bệnh tim mạch, bệnh khớp,...

  • Phòng ngừa: Bức xạ ion hóa được sử dụng để phòng ngừa một số bệnh lý, chẳng hạn như ung thư vú, ung thư cổ tử cung,...

Công nghiệp

  • Tẩy trùng: Bức xạ ion hóa được sử dụng để tẩy trùng thực phẩm, đồ uống, vật liệu,...

  • Khử trùng: Bức xạ ion hóa được sử dụng để khử trùng dụng cụ y tế, thiết bị công nghiệp,...

  • Kiểm soát chất lượng: Bức xạ ion hóa được sử dụng để kiểm tra chất lượng thực phẩm, vật liệu,...

  • Sản xuất: Bức xạ ion hóa được sử dụng trong một số quy trình sản xuất, chẳng hạn như sản xuất nhựa, sản xuất vật liệu composite,...

Nông nghiệp

  • Tăng cường chất lượng nông sản: Bức xạ ion hóa có thể được sử dụng để tăng cường chất lượng nông sản, chẳng hạn như tăng thời hạn bảo quản, cải thiện hương vị,...

  • Giảm thiểu ô nhiễm: Bức xạ ion hóa có thể được sử dụng để giảm thiểu ô nhiễm môi trường trong nông nghiệp, chẳng hạn như giảm thiểu sử dụng thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ,...

  • Biến đổi gen cây trồng: Bức xạ ion hóa có thể được sử dụng để biến đổi gen cây trồng, nhằm cải thiện các đặc tính của cây trồng, chẳng hạn như năng suất, khả năng chống chịu sâu bệnh,...

Môi trường

  • Xử lý nước thải: Bức xạ ion hóa có thể được sử dụng để xử lý nước thải, nhằm loại bỏ các chất ô nhiễm, chẳng hạn như kim loại nặng, vi khuẩn, virus,...

  • Xử lý rác thải: Bức xạ ion hóa có thể được sử dụng để xử lý rác thải, nhằm giảm thiểu khối lượng rác thải, tiêu diệt vi sinh vật,...

  • Thăm dò môi trường: Bức xạ ion hóa có thể được sử dụng để thăm dò môi trường, nhằm phát hiện các chất ô nhiễm, các nguồn nước ngầm,...

Ngoài ra, bức xạ ion hóa còn được sử dụng trong một số ứng dụng khác, chẳng hạn như:

  • Vũ khí hạt nhân: Bức xạ ion hóa được sử dụng trong vũ khí hạt nhân để tạo ra sức công phá.

  • Vũ khí hóa học: Bức xạ ion hóa có thể được sử dụng trong vũ khí hóa học để gây tổn thương cho con người.

  • Vật lý: Bức xạ ion hóa được sử dụng trong vật lý để nghiên cứu cấu trúc của vật chất.

Như vậy, bài viết này đã cung cấp các kiến thức chi tiết về bức xạ ion hóa là gì, cũng như các tác động và ứng dụng thực tiễn của loại bức xạ phổ biến này. Tuy nhiên, bức xạ ion hóa cũng có thể gây hại cho con người và môi trường nếu tiếp xúc với liều lượng cao. Do đó, cần có các biện pháp an toàn để bảo vệ con người và môi trường khỏi tác hại của bức xạ ion hóa.

Ngân Hà
Ngân Hà

Tôi là Ngân Hà (Aly Ngân), biên tập viên đã có hơn 2 năm đảm nhận vị trí Content Marketing chuyên nghiệp, có kiến thức và kinh nghiệm viết bài về lĩnh vực giáo dục và sức khỏe,...

Bài viết liên quan

Trẻ em cần được trao cơ hội để có thể học tập và phát triển tốt hơn. Giúp con khai phá tiềm năng tư duy và ngôn ngữ ngay hôm nay.

Nhận tư vấn Monkey

Mua nhiều hơn, tiết kiệm lớn với Monkey Junior! Ưu đãi lên tới 50% khi mua combo 3 sản phẩm!

NHẬP THÔNG TIN ĐỂ NHẬN ƯU ĐÃI NGAY!

* Áp dụng giảm thêm 10% và nhận quà tặng kèm (khóa học/ học liệu/ túi tote) khi thanh toán online

promotion 1
promotion 2
promotion 3

NHẬP THÔNG TIN ĐỂ NHẬN ƯU ĐÃI NGAY!

* Áp dụng giảm thêm 10% và nhận quà tặng kèm (khóa học/ học liệu/ túi tote) khi thanh toán online