Nh?ng

1
Nh?ng Ði?u Th?t Can B?n V?Nguyên T?, Phóng X?
Nguyên T?, Nang Lu?ng Nguy?n T?. (b?n d?y d?)
Kính thua quí b?n, tôi du?c m?t b?ng h?u g?i
phone h?i nhi?u di?u v? nguyên t? v? phóng x? và
v? nang lu?ng h?t nhân. V? n?y cho bi?t nhi?u b?n
bè cung th?c m?c d? l?m nên d? ngh? tôi làm slide
show gi?i thích th?t bình dân v? nh?ng chuy?n
n?y. Th?y d? ngh? có lý nên tôi vi?t ra dây m?i
các b?n cùng xem choi. Nên hi?u cho r?ng tôi
không ph?i là chuyên viên, nh?ng gì ? dây du?c
vi?t theo sách v?, tu?ng cung nói thêm tôi d?y
môn Lý Hóa, c? hai môn d?u liên h? t?i nguyên t?,
phân t? và phóng x? Chúng ta s? di d?n theo th?
t? sau1. Nguyên t? là gì, v?t ch?t là gì, xa
hon vu tr? ch?a nh?ng gì.2. Phóng x? là gì, có
m?y lo?i tia phóng x?.3. Ph?n ?ng h?t nhân ra
sao?4. Nang lu?ng nguyên t? là gì. Khác v?i nang
lu?ng d?u h?a than dá ra sao. Chúng ta dã h?c
qua chuy?n n?y ? Trung H?c r?i, nay quá lâu nên
chúng ta dã quên h?t, tôi l?p l?i là các b?n nh?
ra li?n. Riêng v?i các b?n là Ph?t t? tôi tu?ng
cung nên xem qua d? th?y nhi?u di?u trùng h?p lý
thú gi?a nguyên t?, v?t ch?t và d?o Ph?t.
Nh?n space bar d? d?c theo ý. Có âm thanh Nh?t
và Vi?t sao khác nhau d?n th?.
Hu?nh Chi?u Ð?ng 30-Mar-2011
2
Tru?c h?t nguyên t? là gì?Ðó là m?t don v? nh?
nh?t c?a m?t nguyên t? (element) còn gi? du?c m?i
d?c tánh cùa nguyên t? dó. Thí d? dem m?t h?t
vàng nh? xíu chia ra làm dôi, l?y m?t ph?n chia
dôi ti?p. C? chia hoài nhu v?y cho d?n lúc h?t
chia dôi du?c thì còn l?i là m?t nguyên t? vàng.
N?u tách dôi cái h?t cu?i cùng n?y ra thì nó
không còn là vàng n?a. H?t nh? cu?i cùng n?y là
m?t nguyên t? vàng. M?t s?i tóc du?c t?o ra b?i
hàng tri?u tri?u nguyên t?.
H?t nhân
Âm di?n t?
Hình v? m?t nguyên t? cho có ý ni?m thôi không
dúng th?c t? và không dúng t? l? th?t s?.
3
Các b?n ch? mu?n nghe ph?n âm thanh thì c? d?ng
l?i b?t c? dâu mà nghe cho kh?i phân tâm. Sau dó
t?t loa tr? l?i xem hình và ch? vi?t sau.
Ðây là ba nguyên t? don gi?n và nh? nh?t trong vu
tr?
?
?
?
Nguyên t? có m?t cái nhân ? gi?a và nhi?u âm di?n
t? bay quanh tuong t? nhu thái duong h?. Tritium
là d?ng v? phóng x? c?a hydrogen, du?c dùng làm
bom khinh khí dó.
M?t gram tritium hay b?t c? nhiên li?u nguyên t?
nào, khi bi?n thành nang lu?ng thì nó tuong duong
v?i 568 000 galons xang. Nhiên li?u nguyên t?
ch?a m?t s?c m?nh (nang lu?ng) kinh h?n. M?t viên
nhiên li?u b?ng d?u cây tam d? ch?y m?t chi?c xe
hoi su?t d?i. Nh?ng trang sau chúng ta tr? l?i
chi ti?t hon.
4
Hình v? không theo t? l? dâu. Theo v?t lý thì
nguyên t? tr?ng không, nhân và âm di?n t? r?t nh?
so v?i du?ng kính nguyên t? trên. Ngay c? cái h?t
nh?n (nucleus) cung nh? xíu và g?n nhu tr?ng
không. N?u ta có cách ép các âm di?n t? sát vào
nhân thì trái d?t c?a chúng ta thu nh? l?i ch?
b?ng h?t c?i. Có câu núi Tu Di b?ng h?t c?i mà
h?t c?i b?ng núi Tu Di, di?u n?y dúng ? dây, dúng
cho v?t ch?t, dúng cho vu tr? theo nh?ng gì ngu?i
ta bi?t du?c t?i bây gi?.
Ðu?ng kính nguyên t? ch? có nam b?y angstroms
thôi (1 angstrom 10-8 cm 10-10 m).M?t
angstrom b?ng 1 ph?n tram tri?u cm (1/100 000 000
cm).
5
Trong vu tr? có bao nhiêu nguyên t?, t?c có bao
nhiêu lo?i nguyên t? khác nhau?
?
Nhóm d?t hi?m
Thua t?i bây gi? ngu?i ta th?y có 114 nguyên t?
b?n và không b?n.
Nhóm phóng x?
6
V?n v?t trên trái d?t, các thiên hà, hay vu tr?
nói chung du?c c?u t?o b?ng phân t? (molecules).
Phân t? là do nguyên t? k?t l?i v?i nhau t?o nên.
Thí d? nhu phân t? nu?c du?c t?o b?ng m?t nguyên
t? oxygen và hai nguyên t? hydrogen.
Nguyên t? Oxygen
Nguyên t? Hydrogen
H?u h?t các nhà khoa h?c cho r?ng hành tinh nào
trong vu tr? có nu?c thì hy v?ng có s? s?ng trên
dó. Do v?y h? chú tr?ng t?i nh?ng hành tinh có
nu?c, mong loài ngu?i không cô don. H?u h?t các
nhà thiên van tin là có hàng t? noi có s? s?ng
trong vu tr?.
Ð? các b?n s? s?ng là gì? M?t s? các b?n bí x?
ph?i không? Ð? h?i sau phân gi?i khi có d?p.
So d? không theo t? l?
Phân t? nu?c
7
Thí d? phân t? du?ng glucose nhu sau
Nh?t nguy?t n?m trong h?t c?i, Càn khôn náu t?i
d?u lông. Thi?n su Khánh H? Vi?t Nam,
vào th?i Lý (1067 1142)
Không ph?i ch? có thi?n su Khánh H? nói trong hai
câu k? trên dâu, mà kinh Ph?t cung có nhi?u noi
nói lên ý n?y. Trong phim MIB2 (Men In Black 2)
nguyên m?t thiên hà n?m trong viên ng?c nh? mang
trên c? m?t con mèo cung là ý n?y.
Tóm l?i các nguyên t? h?p l?i theo m?t c?u trúc
khác nhau d? t?o thành các phân t? khác nhau.
Chính các ph?n t? n?y t?p h?p l?i thành m?i v?t
trên d?i. N?u di xa n?a thì nó dài vô t?n, t?m
d?ng noi dây. Các b?n th?y lý duyên h?p c?a nhà
Ph?t trùng h?p ? dây. Tr? l?i bên trong nguyên
t? g?n nhu tr?ng không. Cái nhân nguyên t?
(nucleus) và âm di?n t? nh? xíu mà cung g?n nhu
tr?ng không. Do v?y n?u chúng ta có d? s?c ép
trái d?t l?i cho h?t kho?ng tr?ng trong nguyên t?
thì trái d?t nh? b?ng hòn trái banh. Tuy nh? nhu
trái banh nhung mà tr?ng l?c và tr?ng lu?ng c?a
nó v?n r?t to nhu khi chua ép. Trái banh n?ng
b?ng trái d?t. Ð?ng cho tôi nói dùa, chuy?n n?y
x?y ra trong các black hole trong vu tr?. Trang
sau chúng ta sang chuy?n phóng x? nguyên t?.
8
Ðây là nh?ng nguyen t? phóng x? (t? 89 t?i 103)
?
?
Uranium và Plutonium là hai nguyên t? du?c dùng
làm bom nguyên t?, Uranium hay Plutonium cung là
nhiên li?u dùng trong nhà máy di?n nguyên t?, nó
phát s?c nóng dun nu?c t?o ra hoi nu?c áo su?t
cao d? t? dó làm quay turbine t?o ra dòng di?n.
Nói th?t giàn d? là nó nhu thanh g? hay than dá
dun nu?c sôi d? ch?y máy hoi nu?c kéo xe toa xe
l?a, d?y tàu th?y hay ch?y máy phát di?n trong
nhà dèn ngày xua (c? ngày nay n?a). Nhiên li?u
nguyên t? ch?a nang lu?ng kh?ng l? tính theo công
th?c Du?i dây là nang lu?ng do 1 gram
nhiên li?u nguyên t? phát ra (1 gram nu?c b?ng 1
kh?i nu?c m?i chi?u là 1cm, v?i uranium kh?i n?y
m?i chi?u ch?ng vài ba mm thôi, có tí xíu)
Khi v?t ch?t bi?n thành nang lu?ng thì nang lu?ng
sinh ra b?ng tr?ng kh?i c?a viên v?t ch?t dó nhân
v?i bình phuong v?n t?c ánh sáng. Ánh sáng di 300
000 cây s? 1 giây.
M?t viên nhiên li?u nguyên t? nh? nhu d?u d?a
cháy h?t cho nang lu?ng b?ng 568 000 gallons
xang. M?t nhu v?y d? cho chi?c xe hoi ch?y 17 040
000 miles. Các b?n tính di tôi m?t r?i.
?
9
Ðây là th?i Uranium giàu, là nhiên li?u dun sôi
nu?c ch?y máy di?n. Di nhiên trong nhà máy nó
không có hình d?ng n?y dâu. Uranium có ký hi?u là
U. Cung nhu nhôm có ký hi?u là Al, s?t có ký hi?u
là Fe.
10
Ðây là mi?ng kim lo?i plutonium (ký hi?u Pu).
11
Nhiên li?u nguyên t? (Uranium hay Plutonium ch?ng
h?n) khác v?i than dá d?u h?a ? ch? nó ch?a nang
lu?ng kh?ng l? và nó c? nóng hoài không c?n oxy.
Không làm ngu?i hay không có nh?ng máy móc d?p
nó t?t b?t thì càng ngày nó càng nóng lên d?n d?
s?t thép d?t dá bao b?c lò ph?n ?ng nguyên t?
ch?y thành dung nham nhu dung nham núi l?a. Cúi
cùng nó l?t d?n vào lòng d?t. Ðó là hi?n tu?ng
meltdown. Khi dó nguy hi?m là nh?ng nhiên li?u
n?y c?a nhà máy không còn v? b?c ng?a phóng x?
n?a. Nó ti?p xúc tr?c ti?p v?i môi tru?ng chung
quanh nhu d?t dá nu?c không khí làm cho môi
tru?ng nhi?m phóng x?. Câu chuy?n vào chi ti?t
thì dài l?m, chúng ta ch? bi?t ki?u tóm t?t cho
d? hi?u thôi. Câu h?i k? ti?p phóng x? là
gì. Nói th?t g?n, phóng x? là nh?ng tia sáng,
tia v?t ch?t, n?m trong ba nhóm sau dây tia
alpha, tia bêta và tia gamma. Và trang sau chúng
ta nhìn qua d?c tính c?a ba tia n?y coi s?c xuyên
phá c?a nó ra sao.
12
Thua quí b?n cái nguy h?i là tia phóng x? xuyên
qua v?t ch?t thì d? nh?ng nguyên t? không phóng
x?, s? bi?n nh?ng v?t ch?t n?y tr? thành d?ng v?
phóng x?. Nói d? hi?u là nh?ng ch?t hi?n lành
bao quanh nhà máy nguyên t? b? n?n. Sau m?t th?i
gian b? chi?u tia phóng x? nó s? tr? thành ch?t
phóng x?.
H?t nhân nguyên t?
Tia alpha
Alpha Decay Nucleus Emits Alpha Particle
Thí d? nhu Iode 127 (I-127) hi?n lành có trong
nu?c bi?n, c?n cho tuy?n giáp tr?ng khi b? chi?u
tia phóng x?, nó s? bi?n thành iode d?ng v? phóng
x? I-131. M?y ch?t hi?n lành khác cung có ch?t
d?i thành d?ng v? phóng x?.
13
Do v?y m?t s? v?t ch?t chung quanh nhà nhà máy
nguyên t? b? n?n sau m?t lúc b? r?i tia phóng x?
s? tr? thành ch?t d?ng v? phóng x?. Chúng ti?p
tay lan tràn vào môi sinh bay di cùng kh?p, roi
vào dâu phát tia phóng x? vào dó. Vì nguyên t?
quá nh? nên an vào chút xíu b?i phóng x? nh? m?t
không nhìn th?y du?c, thì dã có hàng tri?u nguyên
t? phóng x? nhu bóng dèn nh? tí xíu nh?p nháy
ngày dêm trong ngu?i. Tùy lo?i nguyên t?, có khi
ít gi? nó t?t, có khi ít nam nó t?t, có khi c? t?
nam m?i t?t.
H?t nhân nguyên t?
Tia beta
Beta Negative Decay One neutron turns into a
proton, while a electron(e-) and antineutrino(?e)
is ejected.
14
Thua quí b?n ch? có h?t nhân (nucleus) c?a nguyên
t? m?i phát tia phóng x? kèm theo m?t nang lu?ng
(s?c nóng) kh?ng l?, do dó ngu?i ta m?i g?i là
nang lu?ng h?t nhân.
H?t nhân nguyên t?
Tia gamma
Gamma Decay
Ðây là tia nguy hi?m nh?t vì nó xuyên th?u qua
m?i v?t ch?t.
15
Ðây là ly bình th?y tinh có pha m?t lu?ng uranium
r?t nh?, d? trong t?i nó r?c lên th? n?y vì
nguyên t? Uranium phát tia phóng x?.
Sao tôi nghi d? quang bôi hay ng?c d? quang c?a
chuy?n Tàu ngày xua thu?c nhóm n?y quá. N?u nhu
v?y thì ch? nhân nó không th? n?i dây.
B? dào m? t?u d? quang bôi, D?c ?m tì bà mã
thu?ng thôi. Túy ng?a sa tru?ng quân m?c ti?u,
C? lai chinh chi?n k? nhân h?i? Vuong Hàn
B? dào ru?u ngát chén luu ly Toan nh?p, t? bà dã
gi?c di Say khu?t sa tru?ng anh ch? m?a Xua nay
chinh chi?n m?y ai v? Tr?n Quang Trân
16
Hình nh?ng thanh Uranium và Plutonium trong lò
nhà máy di?n nguyên t? (n?m trong nu?c). Nu?c gì?
Nói thêm m?t l?m.
17
Thua các b?n dây là vài hình tiêu bi?u phàn ?ng
h?t nhân. Thí d? Iode thu?ng (I-127) hi?n lành
không phóng x?, nhung Iode 131 thì phát ra tia
phóng x?. Nhung may là half-life c?a nó ch? có 8
ngày. Sau dây là co ch? khi nó phát tia phóng x?
Nhân c?a nguyên t? Iode 131, khi phóng x? nó bi?n
thành Xenon, và m?t âm di?n t?.
Nguyên t? Natri-22 khi phóng x? (decay) nó bi?t
thành neon-22 và phát ra m?t duong di?n t?
(positron).
Nh?ng chi ti?t ? dây và các trang sau, các b?n
không c?n hi?u dâu, s?n vi?t luôn cho các em h?c
sinh trung h?c có tài li?u d?c thêm cho bi?t thôi.
18
Alpha Decay (phát tia alpha) du?i dây là thí d? 1
uranium-238 nucleus emits a helium-4 nucleus (the
alpha particle) and the parent nucleus becomes
thorium-234.
Alpha Decay (phát tia alpha) du?i dây là thí d? 2
19
Beta Decay (phát tia beta) du?i dây là thí d? 1
iodine-131 nucleus which decays into xenon-131
with the emission of an electron
Beta Decay (phát tia beta) du?i dây là thí d? 2
20
Gamma Decay (phát tia gamma) du?i dây là thí d? 1
technetium-99m - which by the way is the most
common radioisotope used for diagnostic purposes
today in medicine
Gamma Decay (phát tia gamma) du?i dây là thí d? 2
21
B?n neutron vào nhân (nucleus) Plutonium-239 hay
Uranium-235, h?t nhân c?a nó b? b? dôi phát ra
nang lu?ng kinh h?n. Nguy hi?m là khi tách nhu
v?y nó l?i cho ra 3 neutron khác. Ba neutron n?y
d?ng 3 h?t nhân khác l?i làm nó b? dôi sinh nang
lu?ng và 9 neutron m?i. Trong nháy m?t ph?n ?ng
h?t nhân n?y n? cái r?m nhu khi b? bom nguyên
t?. Nó phát ra s?c nóng kinh h?n nhu trên m?t
tr?i, h?y di?t m?i th?. Không có cái gì m?nh hon
d? mô t? hi?n tu?ng n?y dâu.
Trong nhà máy di?n thì ngu?i ta hút b?t neutron
d? cho phàn ?ng h?t nh?n b? ki?m ch? mà không n?.
S?c nóng (nang lu?ng) du?c phát ra theo nhu c?u
nhu khi dùng c?i dun nu?c v?y. Do dó nhà máy
nguyên t? không n? nhu qu? bom. Ð?ng d?t thì các
thanh hút neutron t? d?ng l?t xu?ng ch?n ph?n ?ng
nguyên t? ngay. Nhung nh?ng thanh nhiêu li?u v?n
ti?p t?c nóng, n?u không có h? th?ng làm ngu?i
thì càng ngày nh?ng thanh n?y càng nóng thêm cho
t?i nhi?t d? quá cao nó ch?y ra và làm v? b?c
nóng ch?y luôn.
22
Alpha particles có th? b? ngan l?i b?ng m?t t?
gi?y mõng.
Beta particles ch? b? ngan l?i b?ng m?t t?m gi?y
nhôm
Tia Gamma (radiation) n?y ch? có th? ngan l?i
b?ng m?t l?p chì d?y 4 mét. V?t ch?t khác g?n nhu
trong su?t v?i nó. Do v?y v? trong c?a lò nguy?n
t? dang b? n?n c?a Nh?t g?m có m?t l?p chì (Pb) 4
mét chi?u d?y, k?p trong hai l?p thép d?y g?n c?
thu?c, tôi nh? ph?ng thôi.
Theo tin ngày hôm nay 28-Mar-2011 thì có m?t lò
dã meltdown ph?n nào, có nghia là v? b?c b?ng hai
l?p thép r?t d?y gi?a là 4 mét chì (Pb) dã b?
nóng ch?y m?t r?i, không b?o v? du?c nhiên li?u
nguyên t?, phóng x? phát t? do ra bên ngoài.
23
Half-life c?a Uranium phóng x? 238 là 4,51 t?
nam, c?a Radium 226 là 1620 nam, c?a Iode 131 là
8 ngày. Không có nghia là 8 ngày nó h?t phóng x?,
mà 8 ngày nó m?t di h?t phân n?a s?c phóng x?. C?
v?y mà tính.
Du?i mdây là d?i s?ng half-life c?a m?t s? ch?t
phóng x? thông thu?ng.
Uranium trong lò h?t nhân Fukushima Nh?t ch?y vào
d?t s? phát tia phóng x? d?n 451 000 000 000
nam. Nhu v?y vùng n?y không ai d?n du?c trong
ch?ng dó t? nam.
M?t ki?u ph?n ?ng h?t nhân khác.
Còn nhu mu?n tháo g? lò nguyên t? sau khi không
c?n xài n?a (trong di?u ki?n bình thu?ng) ph?i
m?t t? 30 nam t?i 50 nam. Trong di?u ki?n b?
meltdown nhu ? Nh?t thì ch? có c?u Tr?i, tuong
lai vô d?nh. Ngàn nam có khi quá ít.
24
Thêm m?t b?n half-life c?a nh?ng ch?t phóng x?
thông thu?ng
25
Quí b?n nghe hàng ngày ch?t iode 131, ch?c mu?n
bi?t nó có bao nhiêu d?ng v? phóng x? và c?u t?o
ra sao. Du?i dây là nguyên t? Iode
?
Iode trong th?c ph?m, h?i s?n chúng ta an vào là
iode không phóng x? t?c I-127. Ngoài ra khi
iode b?n không nguy hi?m n?y b? tia phóng x? r?i
qua thì nó sinh ra m?t d?ng d?ng v? phóng x?, mà
ch?t sinh nhi?u nh?t là I-131. Iode-131có kh?
nang phát tia phóng x?. Sau 8 ngày nó h?t pin
(ch? còn phân n?a), sau 8 ngày n?a nó h?t pin
ch? còn ¼ s?c m?nh ngày d?u, và c? nhu v?y mà
tính.
26
Ðây là hình v? so v? ?ng d?ng tia phóng x? trong
y khoa ch?ng h?n. Ch?t phóng x? phát ra tia phóng
x? nhu là bóng dèn pin, nó b? l?p ch? ngan l?i
ch? cho qua m?t l? nhò r?i vào noi c?n t?i tia
n?y.
Ð?c tính tia phóng x?.
27
Máy do tia phóng x? c?m tay
Xây m?t nhà máy di?n nguyên t? m?t nam b?y nam,
tháo b? nhà máy di?n nguyên t? m?t cách an lành
m?t t? 30 nam t?i 50 nam và phí t?n tháo g? cho
an toàn tính theo th?i giá hi?n nay là 30 t? dô
la.
28
Trái bom Big boy th? Hiroshima làm b?ng plutonium.
Ð?u d?n nguyên t? khá xua.
29
Danh sách 10 nguyên t? có nhi?u nh?t trong vu tr?
Chúng ta th?y hydrogen nhi?u tr?i hon t?t c? m?i
nguyên t? khác. L?y nguyên t? silicon làm tiêu
chu?n là 1 thì hydrogen nhi?u g?p 40 000 l?n.
Hydrogen là nguyên t? g?n nhu tr?ng không, các
nguyên t? c?a các nguyên t? khác cung v?y. Do dó
vu tr? cung g?n nhu tr?ng không n?u chúng ta có
cách ép cho electron sát vào nucleus. Chuy?n n?y
x?y ra trong các l? den. Lúc dó thái duong h? c?a
chúng ta ch? b?ng "h?t c?i".
30
K?t lu?n Thua quí b?n hôm tru?c câu k?t lu?n b?
cù, nay thì thêm vào dây cho có th?y có chung.
Câu k?t lu?n d? ?t. Ngày xua d?t nu?c chúng ta
chua bi?t t?i thu?c x?t r?y, thu?c tr? sâu, thì
tôm cá d?y d?ng, chim cò bay r?p cánh, trái ngon
nu?c ng?t tràn d?y, ngu?i dân s?ng trên dó khá an
lành. Nay thì ngoài thu?c tr? sâu r?y, ngu?i ta
dùng ch?t hóa h?c k? ngh? (không an du?c) pha ch?
th?c ph?m, ngu?i ta chích thu?c tang tru?ng cho
heo gà, cho cây trái K?t qu? là ngu?i Vi?t Nam
chúng ta càng ngày càng có nhi?u b?nh l?. Thu?c
khai hoang màu da cam gây tác h?i lâu hon m?y th?
k? trên, nhung b?t quá ch? có tram nam r?i phân
h?y. Tóm l?i n?u chúng ta lo?i tr? không dùng các
ch?t d?c nêu trên thì tram nam sau s? tr? l?i an
lành nhu xua. Nhung n?u chúng ta mang vào thêm
m?t ch?t d?c mà c? t? nam sau m?i b?t t?m nguy
h?i, dó là Uranium và Plutonium, thì tuong lai có
th? con cháu chúng ta ngàn nam sau v?n còn s?ng
trong dau kh? b?nh t?t. Nh?ng chánh khách Nh?t
tru?c dây dã sai l?m, nay thì e m?t di m?t ph?n
d?t dai vì không còn ? du?c. Con cháu ngu?i Nh?t
s? l?nh lâu dài qua nhi?u th? h? tai h?a do ông
cha sai l?m d? l?i. Tôi r?t bu?n n?u Ðông Kinh
hay b?t c? thành ph? nào c?a Nh?t tr? thành thành
ph? ma v?ng bóng ngu?i, tuong lai dâu ai bi?t
Tokyo xinh d?p kia s? ra sao.
Mu?n nghe cho h?t xin d?ng nh?n space bar