Cách đo lượng phóng xạ trong người?

Hàng chục nghìn người sống xung quanh nhà máy điện hạt nhân Fukushima I của Nhật Bản được kiểm tra mức độ nhiễm phóng xạ. Vậy các chuyên gia căn cứ vào đâu để xác định mức nhiễm phóng xạ nguy hiểm ở người ?

Chất phóng xạ được chia thành hai loại: phóng xạ ion hóa và phi ion hóa. Phóng xạ phi ion hóa đến từ ánh sáng, sóng radio, sóng ngắn, sóng radar và một số dạng sóng khác. Thông thường loại phóng xạ này không tác động tới tế bào và mô của người. Ngược lại, hạt phóng xạ ion hóa gây nên phản ứng tức thời ở tế bào và mô khi tiếp xúc với cơ thể chúng ta. Chúng tới từ tia X, neutron, tia gamma, hạt alpha, hạt beta.

Về phương diện hóa học và vật lý, chất phóng xạ ion tạo nên những nguyên tử có khả năng xâm nhập tế bào trong cơ thể người, điện hóa các tế bào rồi tiêu diệt chúng. Nếu bị nhiễm phóng xạ thiên nhiên ở nồng độ thấp, cơ thể có khả năng tái tạo những tế bào bị điện hóa nên cơ thể vẫn bình thường.

Live Science cho biết, theo định nghĩa của Ủy ban Điều phối Hạt nhân Mỹ (NRC), “phơi nhiễm” là sự nhiễm lượng phóng xạ trong không khí. Mức độ phơi nhiễm được đo bằng máy đếm Geiger và nhiều thiết bị tương tự, với đơn vị đo là roengten. Máy đếm Geiger lấy mẫu khí tại một khu vực nào đó rồi xác định số lượng hạt phóng xạ trong mẫu khí. Sau đó máy chuyển dữ liệu thành tín hiệu điện.

Con người không hấp thụ mọi hạt phóng xạ trong môi trường xung quanh, bởi phần lớn chúng đâm xuyên qua cơ thể chúng ta. Các mô của cơ thể hấp thụ một phần năng lượng của các hạt phóng xạ. Lượng năng lượng đó được đo bằng “lượng phóng xạ hấp thụ qua phơi nhiễm” hay còn gọi tắt là rad. Nếu tia gamma tạo ra một lượng hạt phóng xạ nhất định trong 1 cm3 không khí và toàn bộ số hạt phóng xạ đó tiếp xúc với cơ thể người thì lượng phóng xạ hấp thụ qua phơi nhiễm sẽ tương đương một rad.

“Lượng hấp thụ thực tế” là chỉ số phức tạp hơn đối với mức độ nhiễm phóng xạ. Chỉ số này chỉ tính tới mức độ gây hại của một loại hạt phóng xạ nào đó trong cơ thể.

Đối với các hạt beta và tia gamma, lượng hấp thụ qua phơi nhiễm chính là “lượng hấp thụ thực tế. Còn với hạt neutron và alpha – hai loại đặc biệt đối với cơ thể người – “lượng hấp thụ thực tế” có giá trị lớn hơn so với “lượng hấp thụ qua phơi nhiễm”. Đơn vị đo của lượng hấp thu thực tế là rem và sievert (Sv). Rem là ba chữ cái đầu của cụm từ “roentgen equivalent man” (roentgren tương ứng với người). Một Sv tương đương 100 rem. Lượng hấp thụ thực tế giúp chúng ta định lượng được mức độ nguy hiểm đối với một cá nhân bị nhiễm phóng xạ.

Lượng hấp thụ phóng xạ thực tế của một người bình thường vào khoảng 0,36 rem mỗi năm, trong đó 80% hạt phóng xạ tới các từ các nguồn tự nhiên – chẳng hạn như chất phóng xạ trong vỏ trái đất và từ vũ trụ. 20% số hạt phóng xạ còn lại tới từ các nguồn phóng xạ nhân tạo như máy chụp tia X, thiết bị phát hiện khói trong công nghiệp, tàn dư của các vụ thử bom nguyên tử.

Ủy ban Điều phối Hạt nhân Mỹ quy định ngưỡng nhiễm phóng xạ hàng năm đối với người làm trong lĩnh vực hạt nhân là 5 rem. Ngưỡng này có thể tăng tới 25 rem trong trường hợp khẩn cấp. Tuy nhiên, 25 rem chưa gây ra nguy hiểm cho người.

Nồng độ chất phóng xạ gây hại trong nhà máy điện hạt nhân Fukushima I của Nhật Bản tăng lên 0,8 rem mỗi giờ sau vụ nổ một lò phản ứng hôm 15/3. Sau đó công nhân và chuyên gia đã sơ tán tạm thời. Nếu họ không sơ tán, lượng phóng xạ thực tế trong cơ thể họ có thể tăng lên tới ngưỡng nguy hiểm trong vòng 6 giờ. Mặc dù vậy, mức ấy vẫn chưa thể gây chết người.

Ủy ban Điều phối Hạt nhân Mỹ cho rằng một người có thể chết ngay lập tức nếu nhiễm 500 rem phóng xạ và không được điều trị. Lượng phóng xạ 500 rem có thể khiến người nôn mửa hoặc gây bỏng da. 25 rem phóng xạ có thể gây vô sinh tạm thời ở nam giới. Nếu các hạt phóng xạ được phát tán đều theo thời gian, thay vì phát tán tập trung vào một khoản thời gian ngắn, tác động của chúng sẽ bớt nghiêm trọng.