Download miễn phí Bài giảng Điện và nguyên tử
Các phân tử chất lỏng có thể trượt qua nhau, nên các ion cũng như electron đều có thể mang
dòng điện. Nước tinh khiết là một chất dẫn điện kém vì các phân tử nước có xu hướng giữ chặt
các electron của chúng, và do đó không có nhiều electron hay ion sẵn có để chuyển dời. Tuy
nhiên, nước có thể trở thành một chất dẫn điện khá tốt, nếu chúng hòa tan thêm một lượng nhỏ
những chất nhất định gọi là chất điện phân, chúng thường là muối. Ví dụ, nếu chúng ta thêm
muối ăn, NaCl, vào nước, các phân tử NaCl sẽ phân li thành các ion Na+và Cl-, khi đó chúng có
thể chuyển dời và tạo ra dòng điện. Đây là nguyên nhân vì sao dòng điện có thể chạy giữa các tế
bào trong cơ thể bạn: thể lỏng của tế bào có hòa tan một ít muối. Khi chúng ta đổ mồ hôi, chúng
ta không chỉ mất nước mà còn mất chất điện phân, nên sự khử nước đóng vai trò hủy hoại hệ
thống điện tế bào của chúng ta. Đây là lí do cho sự có mặt của chất khoáng trong thức uống thể
thao và nước cấp thêm cho trẻ em bị tiêu chảy.
Vì dòng điện trong chất lỏng toàn bộ là các ion, nên không có gì ngạc nhiên khi chúng ta nhìn
thấy bằng chứng vật chất khi nó xảy ra. Ví dụ, sau khi dùng bình xe hơi một thời gian, axit
H2SO4 trong bình trở nên cạn kiệt các ion hydrogen, chúng là hạt mang điện chủ yếu khép kín
dòng điện bên trong bình. Khi đó, phần SO4 thừa lại hình thành nên một lớp bụi màu xanh nhìn
thấy được trên các cực của bình.
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
tồn tại củamột loại vật chất từ trước đến nay không biết, đó là giọt neutron, chúng ta có thể nghĩ đó là một
nguyên tử không có proton hay electron nào.
Đường cong mà các hạt nhân bền nằm dọc theo đó gọi là đường cong ổn định. Hạt nhân nằm dọc
theo đường này có tỉ lệ neutron trên proton bền vững nhất. Đối với hạt nhân nhẹ, sự pha trộn bền
nhất là khoảng 50 – 50, nhưng chúng ta có thể thấy những hạt nhân nặng bền có số neutron nhiều
hơn số proton hai hay ba lần. Đấy là do lực đẩy điện của tất cả các proton trong hạt nhân nặng
cộng lại thành một lực mạnh có xu hướng làm nó vỡ ra. Sự có mặt của một số lượng lớn neutron
làm tăng khoảng cách giữa các proton, và cũng làm tăng số lực hút do lực hạt nhân mạnh.
2.9 Tác dụng sinh học của bức xạ ion hóa
Là một người giảng dạy khoa học, tui cảm giác nản lòng khi không tìm thấy ở đâu trong số
lượng tạp chí lớn đưa tin về thảm họa Chernobyl thật sự đưa ra sự trình bày bằng số về
lượng bức xạ mà người ta phải hứng chịu. Bất kì ai có khả năng hiểu được những thống kê thể
thao hay báo cáo thời tiết cũng đều phải có khả năng hiểu được những phép đo như thế, miễn là
một cái gì đó giống như đoạn thanh minh sau được xen vào đâu đó trong bài báo đó:
Sự phơi bức xạ được đo bằng đơn vị milirem. Một người trung bình hứng chịu khoảng 200
milirem mỗi năm từ các nguồn phóng xạ tự nhiên.
Với bối cảnh này, người ta có thể đi đến kết luận có tính am hiểu dựa trên những phát biểu như
“Trẻ em ở Phần Lan nhận lượng phóng xạ trung bình là ___ milirem trên mức phóng xạ tự nhiên
do thảm họa Cernobyl”.
w/ Một ngôi nhà bị bỏ hoang ở gần Chernobyl.
x/ Bản đồ biểu diễn mức bức xạ ở gần nơi xảy ra thảm họa Chernobyl. Tại ranh giới của những
khu vực bị ô nhiễm nặng nhất (vùng màu đỏ), người ta phải hứng chịu khoảng 1300
milirem/năm, hay gấp khoảng 4 lần mức phóng xạ tự nhiên. Trong khu vực màu hồng, bức xạ
vẫn còn dày đặc, sự phơi bức xạ có thể so sánh với mức tự nhiên tìm thấy ở một thành phố có độ
cao trên mực nước biển lớn như thành phố Denver.
Một milirem, hay 1mrem, tất nhiên là một phần ngàn của một rem, nhưng một rem là gì ? Nó đo
lượng năng lượng/kg gởi lên cơ thể bởi bức xạ ion hóa, nhân cho một “hệ số chất lượng” để tính
sự nguy hại cho sức khỏe gây ra bởi bức xạ alpha, beta, gamma, neutron hay những loại bức xạ
khác. Chỉ có bức xạ ion hóa được tính đến, vì bức xạ không ion hóa chỉ đơn giản làm nóng cơ
thể chứ không giết chết tế bào hay làm biến đổi DNA. Chẳng hạn, hạt alpha thường chuyển động
quá nhanh nên động năng của chúng đủ để làm ion hóa hàng ngàn nguyên tử, nhưng cũng có thể
có hạt alpha chuyển động quá chậm nên nó sẽ không có đủ động năng để làm ion hóa cả một
nguyên tử thôi.
Tuy nhiều người đã quen với hình ảnh về những kẻ lớn dị thường, nhưng không có khả
năng cho một động vật đa bào “biến thái” như thế. Trong đa số trường hợp, một hạt của bức xạ
ion hóa sẽ không chạm tới DNA, và cho dù nó có chạm tới, thì nó sẽ chỉ ảnh hưởng tới DNA của
một tế bào đơn độc, chứ không phải mọi tế bào trong cơ thể động vật. Thông thường, tế bào đó
dễ dàng bị tiêu diệt, vì DNA đó không thể đảm nhận chức năng thích hợp nữa. Tuy nhiên, đôi
khi DNA bị biến đổi tạo nên tế bào ung thư. Chẳng hạn, ung thư da có thể do ánh sáng tử ngoại
chạm tới tế bào da trên cơ thể người tắm nắng gây ra. Nếu tế bào đó bị ung thư và bắt đầu sinh
sôi không có kiểm soát, người bệnh sẽ chết cùng với ung bướu hai mươi năm sau đó.
Ngoài ung thư, hiệu ứng kịch tính duy nhất khác nữa có thể gây ra từ sự biến đổi DNA của một
tế bào là nếu tế bào đó là tinh trùng hay trứng, thì nó có thể gây ra chứng vô sinh hay trẻ dị
dạng. Đàn ông tương đối miễn dịch với những tổn hại sinh sản do bức xạ gây ra, vì tế bào tinh
trùng của họ thường xuyên được thay thế. Phụ nữ dễ bị vô sinh hơn do họ giữ cùng một bộ
buồng trứng trong suốt quãng đời họ sống.
Một liều lượng 500.000 mrem chiếu lên toàn cơ thể người sẽ giết chết người đó trong vòng một
tuần hay tương đương khoảng thời gian đó. Thật may mắn, chỉ có một số ít người đã từng bị phơi
đến mức độ đó: một nhà khoa học làm việc ở Dự án Mahattan, một số nạn nhân của vụ nổ
Nagasaki và Hiroshima, và 31 công nhân tại Chernobyl. Cái chết xảy ra do hàng loạt tế bào bị
tiêu diệt, nhất là tế bào sản xuất máu của tủy xương.
Những mức thấp hơn, vào cỡ 100.000 mrem giáng lên một số người tại Nagasaki và Hiroshima.
Không có triệu chứng cấp tính nào gây ra từ mức độ hứng xạ này, nhưng những loại ung thư nhất
định đặc biệt phổ biến ở những người này. Ban đầu người ta cho rằng bức xạ gây ra nhiều đột
biến mang đến những dị tật khi sinh, nhưng rất ít tác dụng di truyền như thế được quan sát thấy.
Người ta đã mất rất nhiều thời gian tranh luận về ảnh hưởng của những mức độ rất thấp của bức
xạ ion hóa. Tia X dùng trong y khoa, chẳng hạn, có thể gây ra liều lượng phóng xạ vào cỡ 100
mrem, tức là thấp hơn hai lần mức phóng xạ nền bình thường. Liều lượng phóng xạ vượt quá
mức nền trung bình như thế có thể nhận được ở những người sống ở nơi có độ cao trên mực
nước biển lớn, hay những người có sự tập trung cao khí radon trong nhà họ. Thật không may
(hay may mắn, tùy theo cách bạn nhìn nhận nó), mức độ rủi ro do ung thư hay dị tật khi sinh có
nguyên nhân từ những mức độ hứng xạ này là cực kì nhỏ, và do đó hầu như không thể đo được.
Như đối với nhiều hóa chất bị nghi ngờ là gây ung thư, phương pháp thực tế duy nhất ước tính sự
rủi ro là cho các con vật trong phòng thí nghiệm hứng liều lượng phóng xạ lớn hơn nhiều bậc, và
rồi giả sử sự nguy hại cho sức khỏe tỉ lệ trực tiếp với liều lượng phóng xạ. Dưới những giả định
này, sự rủi ro do tia X nha sĩ sử dụng hay radon trong tường nhà là không đáng kể ở mức độ cá
nhân, và chỉ đáng kể dưới dạng sự tăng một chút tỉ lệ ung thư trong dân cư. Là một vấn đề của
chính sách xã hội, sự hứng chịu bức xạ quá mức không phải là một vấn đề sức khỏe chung quá to
tát so với tai nạn giao thông hay tệ hút thuốc lá.
Câu hỏi thảo luận
A. Có phải hệ số chất lượng đối với neutrino là rất nhỏ, vì chúng hầu như không tương tác với
cơ thể bạn ?
B. Có phải một nguồn phát hạt alpha có thể gây ra những loại ung thư khác nhau tùy thuộc vào
nguồn đó ở bên ngoài cơ thể hay nằm trong máu người bị nhiễm ? Còn nguồn phát tia gamma
thì sao ?
BÀI GIẢNG ĐIỆN TỪ
2.10 Sự hình thành các nguyên tố
Sự hình thành hydrogen và helium trong Big Bang
Có phải mọi nguyên tố hóa học cấu thành nên chúng ta đều có nguồn gốc từ trong Big Bang ?
Nhiệt độ trong những micro giây đầu tiên sau Big Bang là quá cao nên các nguyên tử và hạt nhân
nói chung không thể giữ lại với nhau. Sau khi mọi thứ lạnh xuống đủ cho nguyên tử và hạt nhân
tồn tại, có một thời ...