Tìm hiểu những thông tin về ứng dụng đồng vị phóng xạ và phản ứng hạt nhân, nhận xét vai trò của đồng vị phóng xạ

Với giải Câu hỏi 13 trang 19 Chuyên đề Hóa học 10 Chân trời sáng tạo chi tiết trong Bài 2: Phản ứng hạt nhân giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập Chuyên đề Hóa 10. Mời các bạn đón xem:

Giải bài tập Chuyên đề Hóa học 10 Bài 2: Phản ứng hạt nhân

Câu hỏi 13 trang 19 Chuyên đề Hóa học 10: Tìm hiểu những thông tin về ứng dụng đồng vị phóng xạ và phản ứng hạt nhân, nhận xét vai trò của đồng vị phóng xạ và phản ứng hạt nhân trong các lĩnh vực y học, công nghiệp, khoa học,…

Tìm hiểu những thông tin về ứng dụng đồng vị phóng xạ và phản ứng hạt nhân

Lời giải:

Trong lĩnh vực y học

- Ứng dụng kĩ thuật y học hạt nhân trong chuẩn đoán và điều trị bệnh: Kĩ thuật chụp hình phát hiện ung thư bằng máy SPECT (Single Emission Computed Tomography – Kĩ thuật chụp cắt lớp đơn photon), PET (Positron Emisssion Tomography - Kĩ thuật chụp cắt lớp phát xạ positron) kết hợp với CT như SPECT/CT, PET/CT, giúp chuẩn đoán ung thư, kiểm tra và đánh giá mức độ hiệu quả của các phương pháp điều trị.

- Sử dụng dược chất phóng xạ vào cơ thể người bệnh: Dùng đồng vị ¹³¹I dưới dạng sodium iodide trong điều trị bệnh nhân ung thư tuyến giáp, ¹³¹I sẽ truy tìm và lưu lại ở những nơi còn tế bào ung thư hoặc các tổ chức di căn, phát ra bức xạ β tiêu diệt tế bào ung thư tuyến giáp:

Tìm hiểu những thông tin về ứng dụng đồng vị phóng xạ và phản ứng hạt nhân

- Xạ trị: ứng dụng điều trị ung thư. Sử dụng các hạt và sóng có năng lượng cao như: tia X, tia gamma, chùm tia điện tử, proton, ... để tiêu diệt hoặc phá hủy tế bào ung thư.

Trong công nghiệp, nông nghiệp, nghiên cứu khoa học

- Đồng vị phóng xạ được dùng trong chụp X-quang công nghiệp, tìm kiếm các khuyết tật trong vật liệu, đo mực chất lỏng trong bồn chứa, đo độ dày của các vật liệu, kiểm tra tính toàn vẹn của mối hàn hay cấu trúc turbine của máy bay phản lực,…

- Sử dụng đồng vị phóng xạ trong theo dõi quá trình hấp thụ các nguyên tố trong phân bón hoặc làm thay đổi cấu trúc gên để tạo giống mới, năng suất và kinh tế hơn.

- Sử dụng đồng vị phóng xạ tron lĩnh vực xử lí nước thải, thăm dò vật chất ô nhiễm từ dược phẩm phóng xạ.

Ví dụ:

+ Đồng vị tritium để đánh dấu, nghiên cứu nước thải và chất thải lỏng.

+ Đồng vị ⁵⁵Mn để đánh giá kim loại nặng trong nước thải,…

Trong việc xác định niên đại cổ vật

¹⁴C là đồng vị phóng xạ được dùng trong xác định niên đại cổ vật. Đồng vị ¹⁴C được hình thành trong tự nhiên theo phản ứng sau:

Tìm hiểu những thông tin về ứng dụng đồng vị phóng xạ và phản ứng hạt nhân

Đồng vị ¹⁴C trong tự nhiên phát phóng xạ β tạo ra ¹⁴N

Tìm hiểu những thông tin về ứng dụng đồng vị phóng xạ và phản ứng hạt nhân

Sau thời gian dài, quá trình tạo thành và phân rã ¹⁴C cân bằng nhau, tỉ lệ ¹⁴C trong tự nhiên là xác định. ¹⁴C có mặt khắp nơi trong môi trường, chủ yếu ở dạng ¹⁴CO₂, thực vật quang hợp, hấp thụ CO₂, chuyển hóa thành chất hữu cơ, làm thức ăn cho động vật, nên trong cơ thể động, thực vật luôn có đồng vị ¹⁴C. Khi sinh vật chết, chúng ngừng hấp thụ ¹⁴C và bắt đầu quá trình phân rã phóng xạ ¹⁴C. Các nhà khoa học đã tính toán được khoảng thời gian để một nửa lượng ¹⁴C bị phân hủy, gọi là chu kì bán hủy. Chu kì bán hủy của ¹⁴C là 5730 năm. Bằng cách đo tỉ lệ ¹⁴C với tổng lượng carbon trong mẫu, so sánh với chu kì bán hủy ¹⁴C để xác định niên đại cổ vật.

Sử dụng năng lượng của phản ứng hạt nhân

Năng lượng hạt nhân chủ yếu được sử dụng từ phản ứng phân hạch ²³⁵U, năng lượng điện sử dụng trên thế giới từ phản ứng hạt nhân chiếm từ 10% - 15%. Ưu điểm lớn nhất của nguồn năng lượng này là không tạo ra khí thải nhà kính. Bên cạnh đó, cũng gây ra những hiểm họa về rò rỉ phóng xạ, tai nạn cháy nổ, một số quốc gia sử dụng trong mục đích chiến tranh,…

Trong tương lai gần, con người có thể tạo ra và sử dụng nguồn năng lượng từ phản ứng nhiệt hạch.

Xem thêm lời giải bài tập Chuyên đề Hóa học 10 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Mở đầu trang 13 Chuyên đề Hóa học 10: Nhân loại luôn đi tìm những nguồn năng lượng xanh, sạch và chi phí thấp, nhưng năng lượng hóa thạch rẻ thì gây ô nhiễm môi trường, năng lượng tái tạo sạch thường chi phí cao, năng lượng hạt nhân gây nên các rủi ro về phóng xạ. Những hạn chế trên sẽ được khắc phục khi công nghệ Mặt Trời nhân tạo phát triển thành công. Mặt trời nhân tạo là lò phản ứng hạt nhân, thúc đẩy phản ứng xảy ra giữa 2 hạt nhân tritium và deuterium, nhằm giải phóng năng lượng phục vụ cho nhân loại. Phản ứng hạt nhân là gì? Phản ứng hạt nhân được ứng dụng trong những lĩnh vực nào?...

Câu hỏi 1 trang 13 Chuyên đề Hóa học 10: Trong tự nhiên, có nhiều đồng vị không bền như (tritium), , ,… chúng bị biến đổi thành hạt nhân nguyên tử khác, hiện tượng này gọi là gì...

Câu hỏi 2 trang 14 Chuyên đề Hóa học 10: Quan sát Hình 2.1 và đọc thông tin, cho biết đồng vị uranium nào tồn tại phổ biến trong tự nhiên?...

Luyện tập trang 14 Chuyên đề Hóa học 10: Xét 2 quá trình sau:...

Câu hỏi 3 trang 14 Chuyên đề Hóa học 10: Tia phóng xạ có những loại nào? Cho biết đặc điểm của từng loại...

Câu hỏi 4 trang 15 Chuyên đề Hóa học 10: Đặc điểm của hạt nhân nguyên tử xảy ra phóng xạ β và β⁺ khác nhau như thế nào? So sánh khối lượng và điện tích của hạt β, β⁺...

Câu hỏi 5 trang 15 Chuyên đề Hóa học 10: Trong 3 loại phóng xạ α, β, γ, loại phóng xạ nào khác biệt cơ bản với hai loại còn lại? Nêu sự khác biệt đó...

Luyện tập trang 15 Chuyên đề Hóa học 10: Khi chiếu chùm tia phóng xạ (α, β, γ) đi vào giữa hai bản điện cực, hướng đi của các tia phóng xạ thay đổi như thế nào?...

Câu hỏi 6 trang 16 Chuyên đề Hóa học 10: Quan sát và nhận xét số khối, điện tích của các thành phần trước và sau phóng xạ hạt nhân...

Luyện tập trang 16 Chuyên đề Hóa học 10: Vận dụng định luật bảo toàn số khối và bảo toàn điện tích, hoàn thành các phản ứng hạt nhân:...