Liều bức xạ và an toàn phóng xạ – chiếu xạ, nhiễm bẩn phóng xạ, gray và sievert

Phục vụ chủ đề Vật lí hạt nhân của Vật lí 12 (Chương trình GDPT 2018), phần tác dụng sinh học của tia phóng xạ và an toàn phóng xạ. Liều hấp thụ D là năng lượng bức xạ mà 1 kg mô hấp thụ, đơn vị gray (1 Gy = 1 J/kg); liều tương đương H = w_R·D, đơn vị sievert (Sv), tính thêm mức gây hại của từng loại bức xạ (w_R = 20 với α, 1 với β và γ, khoảng 10 với neutron nhanh). Chiếu xạ ngoài chấm dứt khi rời xa nguồn; nhiễm bẩn phóng xạ (chất phóng xạ dính trên da hoặc lọt vào cơ thể) thì vẫn tiếp tục chiếu xạ cho tới khi được rửa sạch hoặc đào thải. Màn Chiếu xạ ngoài: chọn nguồn α (americium-241), β (strontium-90), γ (cobalt-60) hoặc neutron (californium-252), độ phóng xạ A, khoảng cách d (kéo người trên hình), tấm chắn giấy, nhôm, chì hay bê tông với bề dày x, và thời gian t; mô phỏng tính suất liều Ḋ = Γ·A·T/d², liều D và H, liều kế kêu lách tách theo suất liều. Màn Nhiễm bẩn phóng xạ: chất phóng xạ dính trên 1 cm² da hoặc ở trong cơ thể, có chu kì bán rã hiệu dụng và liều cam kết 50 năm. Thang liều lôgarit so sánh với phông nền tự nhiên 2,4 mSv/năm, chụp X-quang, chụp CT và giới hạn liều; đồ thị H theo thời gian và bảng ghi kết quả. Câu hỏi gợi ý: – Vì sao nguồn α ở ngoài cơ thể gần như vô hại nhưng lọt vào trong cơ thể lại rất nguy hiểm? – Tăng khoảng cách từ 1 m lên 2 m thì liều do nguồn γ giảm bao nhiêu lần? – Vì sao rời khỏi phòng làm hết chiếu xạ ngoài nhưng không làm hết nhiễm bẩn phóng xạ?