Bức xạ ion hóa với môi trường ô nhiễm

940 lượt xem

Bức xạ ion hóa với môi trường ô nhiễm

(DQC) Vào năm 1979 một làng nhỏ ở Anh bị loài ruồi khổng lồ có cánh từ 3 đến 5 cm tấn công. Chúng phát triển nhanh và khó bị tiêu diệt. Chúng chuyên hút máu người và súc vật nên gây ô nhiễm cho thịt gia súc. Nguyên nhân là do nước thải bị nhiễm xạ nhẹ từ một nhà máy chảy vào một đầm lầy gần đó. Các nhà khoa học khám phá ra rằng khi bị nhiễm phóng xạ alpha, bêta và gamma, loài ruồi này to gấp 2, 3 lần về vóc dáng và sức mạnh. Đây không phải là sự bất thường duy nhất mà trong khu vực còn có lúc nhúc rắn nước lớn bằng bắp tay, dài hơn 2,5 m có thể quật ngã bò nuôi trên đồng cỏ và tấn công cả chó. Năm 1975 các bãi biển đầy cát trắng trên vùng đất của Thụy Điển và Đức đột nhiên vắng du khách. Phụ nữ sau khi tắm ở đây xong thì bị sưng âm đạo, sa tử cung, mặt và thân thể đầy mụn mủ. Đàn ông trở thành bất lực. Nguyên nhân là do bức xạ từ các nhà máy điện nguyên tử và nhà máy lọc chất uranium thải nước ra sông Elbe và xuôi dòng ra bờ biển này. Bức xạ làm thay đổi thiên nhiên. Einstein từng nói: “Chiến tranh trong tương lai bắt đầu bằng nguyên tử và kết thúc bằng đá lửa”.

Dưới giường ngủ của những người bị ung thư, người ta đo được lượng phóng xạ rất cao. Họ thường có các triệu chứng giống nhau như: đau đầu, mất ngủ, mất quân bình, run rẩy. Càng nằm trên giường sự đau đớn càng tăng: đau gáy, mỏi chân. Trẻ con ngủ trên chiếc giường này thì la hét vào ban đêm và sớm muộn cũng lên cơn suyễn. Các yếu tố này sẽ giúp nhiều cho các quan sát của nhà Cảm xạ phong thủy. Từ nhiều năm nay nhiều loại phóng xạ (tia gamma, X., nơtron…) được ứng dụng trong công nghiệp và thương mại. Các phóng xạ này xuyên qua vật chất và làm thay đổi cấu trúc hoá học. Đặc biệt, đối với các vật sống, chúng có thể tạo ra các thương tích và gây các đột biến cho bộ phận trong cơ thể.

1. CÁC YẾU TỐ SINH BỆNH

Ảnh hưởng của sự phát xạ là do sự chuyển giao năng lượng phóng xạ sang vật sống. Năng lượng này tiêu biểu cho lượng năng lượng bị hấp thụ. Ngoài ra còn có những yếu tố khác can thiệp vào như sự phân phối bức xạ bên trong tế bào. Do vậy một sự phát xạ từng phần, với cùng một lượng năng lượng hấp thụ thường ít nguy hiểm hơn là một sự phát xạ toàn phần của bộ phận. Các ảnh hưởng cũng rất khác biệt tùy theo các bức xạ mang tính nhất thời hay lâu dài. Cùng lượng bức xạ mà ở trường hợp đầu có thể tạo chết chóc nhưng về sau có thể sự nguy hại lại không đáng kể nếu nó được phát ra trong thời gian dài. Với cùng năng lượng được phát đi, các bức xạ có thể tạo ra những ảnh hưởng sinh học rất khác nhau. Sự hữu hiệu của các bức xạ này phần lớn tùy thuộc vào lượng ion hoá được phát ra và các kích thích dọc theo chiều dài quỹ đạo của phần tử.

– Các tia alpha, có tính ion hoá mạnh, lưu chuyển vài cm trong không khí, vài microns trong nước và chỉ bám trên da của cơ thể con người. Chỉ cần một tờ giấy mỏng cũng có thể ngăn cản hoạt động của chúng. Năng lượng cần thiết để xuyên qua da là 7,5 Mev.

– Các tia bêta chỉ lưu chuyển tối đa vài mét trong không khí, vài mm trong nước nhưng xuyên qua biểu bì và có thể đến bì. Một tờ nhôm 7 mm có thể chặn nó lại. Một năng lượng 70 Kev đủ  xuyên qua da.

– Các tia gamma, lưu chuyển nhiều mét trong không khí, xuyên qua cơ thể dễ dàng. Từ 1 đến 2 Kev đủ giúp nó xuyên qua da. Một cách tổng quát, vật thể sống rất nhạy cảm khi có một hoạt động hoá sinh lớn hơn xảy ra: từ đó các tế bào phôi bị ảnh hưởng nhanh hơn.

Do đó, việc hiểu biết tường tận các điều kiện của việc phát xạ: lượng bức xạ, thời gian, tính chất của tia bức xạ và các tế bào bị nhiễm là cần thiết để thiết lập mối liên hệ giữa bức xạ và các hậu quả của nó về mặt sinh học.

Các yếu tố sinh bệnh được xếp thành hai loại:

  • Yếu tố dinh dưỡng liên hệ đến chính đối tượng
  • Yếu tố di truyền liên hệ đến tổ tiên.

Người ta thường quan sát thời gian tiềm ẩn bệnh, đó là khoảng cách từ lúc phát xạ cho đến khi xuất hiện triệu chứng đầu tiên, thời gian này thường thay đổi, có thể là vài giờ hay vài ngày đến vài năm hay hàng chục năm (ung thư, bạch huyết).Các yếu tố của phóng xạ ion xảy ra trong tất cả các trường hợp, khi vượt quá một số lượng nào đó và thông thường càng trầm trọng khi số lượng nhận càng nhiều. Ví dụ, nếu ngoài da, với một số lượng nào đó ta gặp bệnh hồng chẩn, tăng số lượng lên sẽ có rụng lông tạm thời, lở da, khô rồi bỏng da, chứng hoại thư, ung nhọt.

Nhiều tác động khác dường như chỉ xảy ra một cách ngẫu nhiên nơi một số đối tượng ngay cả trường hợp mức độ phóng xạ cao và hậu quả sự trầm trọng hoàn toàn độc lập với mức độ phóng xạ này. Chính các tác động mang tính may rủi tạo thành vấn đề quan trọng nhất trong việc phòng vệ X quang. Khảo cứu được thực hiện qua việc so sánh sự xuất hiện các tần số trong hai nhóm người: một bị phóng xạ còn một thì không. Điều tra về bệnh truyền nhiễm trên con người ghi nhận việc xuất hiện ung thư và bạch huyết sau khi nhận sự phát xạ.

2. SỰ HỨNG CHỊU CỦA CON NGƯỜI

Mọi người trên hành tinh đều hứng chịu các bức xạ ion. Phần lớn sự hứng chịu ion này được qui trách nhiệm cho các nguồn gốc tự nhiên, và con người phải cam chịu từ khi có mặt trên trái đất này. Nền văn minh hiện tại, nhất là từ vài thập niên này chứng kiến việc xuất hiện các nguồn bức xạ mới được tạo ra ngoài nguồn bức xạ tự nhiên để sử dụng trong nhiều mục đích khác nhau: chữa bệnh, nâng cao điều kiện sống, sản xuất và tiêu thụ năng lượng, các cơn mưa do việc thử nghiệm nguyên tử.

3. SỰ PHÁT XẠ TỰ NHIÊN

Sự phát xạ tự nhiên dùng để gọi cho 3 hiện tượng khác nhau:

– Các tia vũ trụ

– Sự phát xạ từ đất

– Nội phát xạ

Khi các tia phóng xạ vũ trụ sơ khai đến bầu khí quyển, chúng phản ứng với các nhân nguyên tử hiện diện: ngoài sự sản xuất các chất đồng vị (tritum, béryllium 7, carbon 14…) các phản ứng này kéo theo việc phát ra các phân tử và bức xạ điện từ tạo thành các bức xạ thứ phát. Lượng phát xạ đo được tại một nơi nào đó tùy thuộc vào độ cao, vĩ độ, chu kỳ mặt trời. Nói chung, người ta ước lượng rằng mức độ phát xạ ở ngang mặt biển hay cao hơn một chút vào khoảng 30 millirad/năm. Chúng gia tăng theo độ cao và tăng gấp đôi ở độ cao 5000m. Do vậy, trong một chuyến bay quốc tế, ở cao độ 12000m lưu lượng phát xạ là 0,3 millirad/ giờ. Trong một chuyến bay từ Paris – New York và ngược lại, hành khách và phi hành đoàn phải hứng chịu một mức độ phát xạ là 5 millirad.

Phát xạ từ đất phần lớn do các yếu tố của nhóm bức xạ uranium và thorium, các yếu tố như potassium 40 và rubidium 87 và sau cùng là do các yếu tố được sản sinh từ ảnh hưởng của các tia bức xạ vũ trụ như tritium và carbon 14. Các yếu tố này hiện diện trong môi trường xung quanh và chủ yếu là trong lớp vỏ quả đất có nguồn gốc từ sự phát xạ bên ngoài của vật thể. Mức độ phát xạ của vật thể dưới đất thay đổi và tùy thuộc vào loại đất đá và nguồn gốc của nó. Nói một cách tổng quát, đất vùng núi lửa và đá hoa cương phóng xạ nhiều hơn là đất phiến nham và nham kết tràng. Mức độ phát xạ trung bình trên các mô là 44 milliard/năm và thay đổi tùy từng vùng. Ví dụ:

–     9 đến 200 mrads/năm ở Ý

–     15 đến 400 mrads/năm ở Đức

–     20 đến 110 mrads/năm ở Ba Lan

–     25 đến 100 mrads/năm ở Mỹ.

Tại một số vùng như Kerala ở Ấn Độ, Guarapari ở Brazil mức độ phát xạ có thể tăng nhiều rads/năm. Các  phát xạ từ các máy phát gamma như radon, thoron… tương đối thấp: 2, 3 milliard/năm.

Nội phát xạ do sự hấp thụ từ ăn uống hay hít thở các bức xạ tự nhiên hiện diện trong môi trường tạo thành. Phần lớn việc hấp thụ được thực hiện qua nước uống. Còn việc hấp thụ bằng hít thở được thể hiện từ các bức xạ khí: radon, thoron xuất phát từ lòng đất, vật liệu xây dựng cũng như trong không khí. Phổi nhận khoảng 2 milliard/năm. Mức độ phóng xạ trung bình hàng năm ở các thành phố công nghiệp là 100 mrads/ năm, 200 tại các vùng đá hoa cương và các vùng có nguồn nước giàu phóng xạ, 250 đến 300 mrads ở các vùng đồi núi.

4. SỰ PHÁT XẠ TRONG GIA ĐÌNH

Ngoài các nguồn phát xạ trong thiên nhiên cần phải kể thêm một hình thức khác liên hệ đến các yếu tố phóng xạ tự nhiên hay các bức xạ từ các hoạt động của con người. Các nguồn gốc này có nhiều: các dụng cụ quang tuyến X, vô tuyến, các vật liệu xây dựng, khí radon và benzène. Từ vài năm nay, các vật dụng dùng các yếu tố phóng xạ để tạo sự phát sáng được sản xuất nhiều: đầu núm tắt mở điện, chuông, mặt số điện thoại, mặt các bảng điều khiển (trong vận chuyển thủy), đồng hồ điện tử, đồng hồ dạ quang.

– Tia X từ các vô tuyến nhất là vô tuyến màu.

Tuy nhiên các vật liệu cấu tạo trên tường hay trên sàn có thể biến thành nơi tích tụ các bức xạ có nguồn gốc tự nhiên. Các mức độ tổng hợp cũng thay đổi tùy bản chất và nguồn gốc của vật liệu. Ta gặp những mức độ phóng xạ thấp nhất trong các kết cấu bằng gỗ và cao nhất trong các kiến trúc bằng đá. Chúng có thể là nguồn gốc tạo sự phát xạ nhiều chục hay cả nhiều trăm mrads mỗi năm cho cư dân trong vùng.

5. RADON

Là loại khí không màu, không mùi vị có trong hầu hết các loại nham thạch, đặc biệt trong đá granit. Nhiễm radon sẽ phát ung thư phổi đối với các thợ mỏ uranium và tác động tương tự như thế từ ảnh hưởng của thuốc lá. Radon là chất khí có thể xuyên qua mặt đất hay trong nham thạch nơi ngôi nhà được xây cất. Nó cũng xâm nhập vào nhà qua các lớp đất nện, các kẽ bê-ton hay tường, các máng xối, giếng nước.

Radon tan trong nước, do vậy có thể hoà tan trong nước giếng.

Trong một số trường hợp bất thường, các vật liệu dùng trong xây dựng có thể phát ra radon. Ví dụ ngôi nhà có một  bếp lò lớn bằng đá hay một hệ thống sưởi bằng ánh sáng mặt trời trong đó năng lượng được trữ trong những lớp bằng đá.

Khó có thể làm một bảng ước tính về sự tập trung radon bên trong một căn nhà vì nó tùy thuộc vào nhiều thông số. Phải đo đạc. Có nhiều kỹ thuật nhưng thông dụng là dùng than hoạt tính và máy phát hiện tia alpha. Một đồng hồ Geiger cũng có thể cung cấp ngay con số đo lường nên nhà Cảm xạ phong thủy cần trang bị loại đồng hồ này.

6. ADN

Phân tử ADN mang dấu vết di truyền độc nhất trên mỗi tế bào. Một khi bị hủy diệt là không thể thay thế. Phân tử này có thể bị tổn hại trực tiếp bằng sự phát xạ hay gián tiếp bằng các căn nguyên tạo thành. Ảnh hưởng gián tiếp do électron chuyển động sau khi hấp thụ một photon. Electron này tái hiện với một phân tử nước tạo tổn hại lên phân tử ADN. Tế bào có những cấu tạo để điều chỉnh ADN khá hữu hiệu trong 95% trường hợp có hư hỏng được khu trú do sự ion hoá bởi électron. Nhưng các cấu tạo này sẽ ít hữu hiệu nếu các mối nguy hại này xảy ra liên tục, ví dụ một sự phóng xạ bằng alpha hay photon. Mặt khác, oxygène cũng gây trở ngại cho việc điều chỉnh. Từ đó, phải thấy rằng với năng lượng bằng nhau thì alpha sẽ nguy hại gấp 20 lần électron.

7. CÁC ĐỊNH MỨC AN TOÀN

Các quy tắc được qui định bằng rems và sieverts. Millirem (viết tắt là “mrems”) là đơn vị đo lường ảnh hưởng của phóng xạ trên cơ thể con người. Có nhiều loại phóng xạ, mrem giải thích về sự khác nhau giữa các dạng và ảnh hưởng phóng xạ. Milirems là đơn vị đo lường phóng xạ rất nhỏ. Các mức độ phóng xạ từ những hoạt động bình thường được liệt kê dưới đây. Những giá trị này cũng được so sánh với những giá trị đã được sử dụng trong máy tính toán mức độ phóng xạ.

Hoạt động

  Mức độ bức xạ (mrem)
– Hút 1 gói thuốc lá 2,5
– Chẩn đoán bằng X-ray 10-20
– Xem tivi 0,5-1
– Máy phát hiện khói 0,008
– Sống khoảng 1 năm (tất cả các nguồn) 360
– Đồng hồ dạ quang 0.06
– Đi qua máy kiểm tra túi xách X-ray tại phi trường 0.002
– Xem tivi 1
– Sủ dụng màn hình vi tính hay tương tự đầu máy video 1
– Thường xuyên ngủ chung giường với người khác 1
– Chẩn đoán răng bằng X-ray 50
– Xạ trị 100

Các định mức an toàn được đánh giá là mức tối đa có thể chấp nhận được trong các hiểu biết hiện thời. Chúng sẽ không tạo ra các xáo trộn cho đối tượng tiếp nhận. Trong thực hành có 2 loại định mức:

  • Các định mức mang tính bắt buộc (cho các xây dựng hạt nhân)
  • Các định mức mang tính khuyến cáo, cần đề ra các biện pháp áp dụng đối với dân sự.

Các định mức an toàn này được thiết lập bởi công nghiệp hạt nhân và được xem là những giới hạn không được vượt qua. Hiện được định mức an toàn là 0,5 rem/năm cho các bộ phận và tế bào bị bức xạ riêng rẽ ngoại trừ mắt 1,5 rem/năm. Rem là đơn vị đo mức lưu phóng xạ và để hình dung về nó, sau đây là vài hậu quả tác động trên bộ phận sống sau một liều phóng quang duy nhất:

  • Từ 5 rems: biến đổi máu (formule sanguine).
  • 100 rems: gia tăng đáng kể bệnh ung thư, bất lực trong 2 đến 3 năm đối với nam giới, bất lực vĩnh viễn nơi phụ nữ.
  • 100 đến 250 rems: xáo trộn tiêu hoá nhẹ, rụng tóc một phần, mập, xáo trộn máu tổng quát.
  • 250 đến 600 rems: ói mửa, choáng váng sau khi bị phóng quang, biến đổi thành phần máu, nguy cơ tử vong lớn khi bị nhiểm độc.
  • 600 đến 700 rems: xáo trộn thành phần máy và rối loạn tiêu hoá nặng dẩn đến tiêu chảy, ói mửa, có thể xảy ra tử vong trong 15 ngày.
  • 700 rems: 90% tử vong trong vài tháng tiếp theo.
  • 1.000 rems: chết trong những tháng tiếp theo.
  • 10.000 rems: chết trong những giờ tiếp theo.
  • 100.000 rems chết trong những phút tiếp theo.

 

  • Qua kinh nghiệm, định mức tối đa cho mạng sống: 1 người x tuổi về mặt lý thuyết là :

    Định mức tối đa =  (x – 18) . 5 rems.

    Tóm lại, mỗi người, nhất là các công nhân tiếp xúc thường xuyên với các chất nhiễm xạ cần giữ một quyển nhật ký ghi lại số lượng phóng xạ hấp thụ mỗi ngày.

    Những điều nêu trên cảnh báo cho chúng ta trong thời gian gần về sức khỏe sẽ ảnh hưởng do tác động bởi môi trường ô nhiễm và ngay cả những thức ăn đầy hóa chất như hiện nay. Đã đến lúc chúng ta cần quan tâm đến sức khỏe bởi những sát thủ vô hình đang ở quanh ta…

    Chuyên viên Cảm xạ Địa sinh học bác sĩ Dư Quang Châu