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

Lời giải Hình thành kiến thức mới 13 trang 19 Chuyên đề Hóa 10 sách Chuyên đề Hóa học lớp 10 Chân trời sáng tạo hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng trả lời các câu hỏi & làm bài tập.

1 511 lượt xem

Trang trước

Trang sau

Giải Chuyên đề Hóa 10 Chân trời sáng tạo Bài 2: Phản ứng hạt nhân

Hình thành kiến thức mới 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,…

Chuyên đề Hóa 10 Bài 2 (Chân trời sáng tạo): Phản ứng hạt nhân (ảnh 1)

Trả lời:

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: ${}_{53}^{131}I \to {}_{54}^{131}X e + β$

- 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 ⁵⁴Mn 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:

${}_{0}^{1}n + {}_{7}^{14}N \to {}_{6}^{14}C + {}_{1}^{1}p$

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

${}_{6}^{14}C \to {}_{7}^{14}N + {}_{- 1}^{0}e$

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 Chuyên đề Hóa học lớp 10 bộ sách 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...

Hình thành kiến thức mới 1 trang 13 Chuyên đề Hóa học 10: Trong tự nhiên, có nhiều đồng vị không bền như ³H (tritium), ¹⁴C, ⁴⁰K...

Hình thành kiến thức mới 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...

Luyện tập trang 14 Chuyên đề Hóa học 10: Xét 2 quá trình sau: (1) Đốt cháy than củi (carbon) sẽ phát ra nhiệt lượng có thể nấu chín...

Hình thành kiến thức mới 3 trang 14 Chuyên đề Hóa học 10: Tia phóng xạ có những loại nào? Cho biết đặc điểm của từng loại...

Hình thành kiến thức mới 4 trang 15 Chuyên đề Hóa học 10: Đặc điểm của hạt nhân nguyên tử xảy ra phóng xạ β và β⁺ khác nhau...

Hình thành kiến thức mới 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...

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...

Hình thành kiến thức mới 6 trang 16 Chuyên đề Hóa học 10: Quan sát và nhận xét số khối, điện tích của các thành phần trước và sau...

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...