Phóng xạ là hiện tượng các hạt nhân nguyên tử không bền tự biến đổi và giải phóng năng lượng dưới dạng bức xạ. Mặc dù có thể gây hại cho cơ thể nếu tiếp xúc không kiểm soát, phóng xạ vẫn mang lại nhiều lợi ích quan trọng và khó thay thế trong đời sống hiện đại. Vậy phóng xạ được ứng dụng trong đời sống như thế nào? Hãy cùng tìm hiểu trong bài viết sau.
Phóng xạ (radioactivity) là hiện tượng hạt nhân nguyên tử không bền tự biến đổi, giải phóng năng lượng dư thừa và phát ra các bức xạ hạt nhân, còn gọi là tia phóng xạ. Phóng xạ có thể xảy ra tự nhiên hoặc do nhân tạo, một vật chất chứa các hạt nhân không bền được coi là chất phóng xạ (ví dụ chuối có chứa đồng vị kali-40). Tuy nhiên, lượng phóng xạ này rất nhỏ và không gây ảnh hưởng đến sức khỏe người ăn. Trong khi các nguồn phóng xạ nhân tạo có thể được ứng dụng rất đa dạng trong y tế (chẩn đoán, điều trị bệnh), năng lượng (điện hạt nhân), khoa học,…
Cần lưu ý, phóng xạ chỉ là một trong các nguồn có thể tạo ra bức xạ ion hóa. Phân rã phóng xạ thường phát ra hạt alpha, beta và tia gamma. Trong khi tia X dùng trong chẩn đoán và xạ trị chủ yếu được tạo ra bởi thiết bị (ống tia X, máy gia tốc tuyến tính),…
Dưới đây là một số loại tia phóng xạ được ứng dụng phổ biến trong y tế:
Hạt alpha bao gồm hai proton và hai neutron, tương đối lớn về mặt nguyên tử, được phát ra từ sự phân rã của các hạt nhân phóng xạ nặng như: uranium, actinium và radium,… Mặc dù rất mạnh và có tính chất ion hóa cao, nhưng trọng lượng và kích thước của các hạt alpha khiến chúng mất năng lượng ở khoảng cách tương đối ngắn và có thể dễ dàng bị chặn lại bởi một lớp giấy hoặc da người. Do đó, việc cơ thể tiếp xúc với bức xạ alpha từ bên ngoài ít gây nguy hiểm cho sức khỏe. Tuy nhiên, hạt alpha có gây ra tổn thương nghiêm trọng ở cấp độ tế bào và gen nếu xâm nhập vào cơ thể qua đường hô hấp hoặc tiêu hóa (ví dụ hít phải khí radon). (1)
Phân rã beta có thể phát ra electron (beta-) hoặc positron (beta+), xảy ra khi hạt nhân có tỷ lệ neutron/proton không bền. Hạt beta có khả năng xuyên thấu mạnh hơn hạt alpha. Tương tự hạt alpha, việc nuốt hoặc hít hạt beta vào bên trong cơ thể là mối lo ngại chính. Tuy nhiên, chúng gây ít tổn thương hơn hạt alpha vì sự ion hóa được trải rộng trên một diện tích rộng hơn. Ngoài nguy cơ khi xâm nhập cơ thể, tia beta cũng có thể gây tổn thương da/mắt khi chiếu ngoài với cường độ lớn.
Tia gamma là năng lượng thuần túy (không có khối lượng), được phát ra từ bên trong hạt nhân nguyên tử trong quá trình phân rã phóng xạ. Tia gamma có khả năng xuyên thấu rất mạnh, cần được chặn lại bởi vật liệu dày và cứng như chì, bê tông. Tia gamma có thể xuyên qua toàn bộ cơ thể người, có khả năng gây tổn thương nghiêm trọng cho mô và DNA. Tuy nhiên, cũng nhờ khả năng này mà tia gamma đã được ứng dụng trong xạ trị ung thư.
Giống như tia gamma, tia X là các photon năng lượng thuần túy. Tia X rất quen thuộc vì được sử dụng rộng rãi trong y tế (chụp X-quang, chụp cắt lớp vi tính – CT scan) để tạo ra hình ảnh chi tiết của xương và mô trong cơ thể.
Dù chưa được phổ biến rộng rãi, các hạt proton và neutron cũng đang được ứng dụng trong điều trị y tế như liệu pháp xạ trị proton (proton therapy) hay liệu pháp bắt giữ neutron boron (boron neutron capture therapy).
Bức xạ ion hóa (như hạt alpha, beta, gamma và tia X) đủ mạnh để loại bỏ các electron ra khỏi các nguyên tử. Quá trình ion hóa này làm biến đổi các nguyên tử thành các “ion” mang điện tích, từ đó làm rối loạn tổ chức của các phân tử hoặc tế bào. Từ đó, tia phóng xạ có thể trực tiếp tiêu diệt hoặc làm hỏng DNA của tế bào. Tuy nhiên, cơ chế này có thể được ứng dụng hiệu quả trong xạ trị để tiêu diệt tế bào ung thư bằng cách chiếu tia xạ có kiểm soát vào khối u.
Mức độ tổn thương mà phơi nhiễm phóng xạ gây ra phụ thuộc vào một số yếu tố như liều xạ hấp thụ, thời gian phơi nhiễm, loại tia xạ, vị trí tiếp xúc… Ví dụ, một số triệu chứng phơi nhiễm cấp tính có thể gặp gồm:
Ngoài ra, một số nguy cơ đến muộn sau khi tiếp xúc nguồn xạ thời gian dài có thể kể đến như: tăng nguy cơ mắc một số bệnh ung thư, ảnh hưởng đến gen di truyền.
Phóng xạ được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, như y tế – sức khỏe, công nghiệp, nông nghiệp, nghiên cứu khoa học, môi trường,… Dưới đây là ví dụ về một số ứng dụng phổ biến:
Khoa Xạ trị, Trung tâm Ung bướu, Bệnh viện Đa khoa Tâm Anh TP.HCM là địa chỉ xạ trị ung thư uy tín, chất lượng, an toàn. Bệnh viện có các trang thiết bị hiện đại như máy gia tốc tuyến tính (LINAC) Versa HD, hệ thống chụp PET/CT Discovery IQ, hệ thống chụp CT hơn 100.000 lát cắt, phòng xạ trị đảm bảo an toàn bức xạ Bộ Y tế,… giúp người bệnh có thể được chẩn đoán, điều trị hiệu quả ung thư cũng như các bệnh phức tạp, cần sử dụng công nghệ cao.
Để đặt lịch khám, tư vấn sức khỏe, xạ trị tại Hệ thống Bệnh viện Đa khoa Tâm Anh, Quý khách hàng có thể liên hệ theo thông tin:
HỆ THỐNG BỆNH VIỆN ĐA KHOA TÂM ANH
Trên đây là những thông tin cơ bản về định nghĩa cũng như ứng dụng của hiện tượng phóng xạ trong cuộc sống. Các hạt và tia năng lượng được tạo ra từ phóng xạ có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt trong y tế – sức khỏe, công nghiệp, nghiên cứu khoa học,… Tuy nhiên, phóng xạ cũng có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe, cần được sử dụng có kiểm soát.
