Khởi động: Khi gói miếng kim loại hình chữ thập (+) cùng một hòn đá có chứa uranium bằng tấm phim và để trong bóng tối vài ngày, Becquerel đã phát hiện trên tấm phim có vết sáng giống dấu chữ thập như hình bên. Nguyên nhân nào gây tác dụng lên phim dù nó được để trong bóng tối?
Lời giải:
- Nguyên nhân do uranium tự phân rã phát ra các tia phóng xạ tạo ra các vết sáng trên tấm phim.
I. Hiện tượng phóng xạ
Hoạt động 1: Tìm hiểu thông tin về phát hiện của Becquerel và thí nghiệm trên, cho biết:
1. Hiện tượng phóng xạ xảy ra có tính tự phát hay phụ thuộc vào các yếu tố môi trường như nhiệt độ, áp suất,..?
2. Có thể điều khiển được hiện tượng phóng xạ không? Tại sao?
Lời giải:
1. Hiện tượng phóng xạ xảy ra có tính tự phát, không phụ thuộc vào các yếu tố môi trường ( nhiệt độ, áp suất,..). Vì trong thí nghiệm ta thấy rõ điều đó: bọc quặng uranium bằng giấy đen để chặn ánh sáng nên không phụ thuộc vào ánh sáng. Đặt quặng uranium lên tấm phim ảnh được bọc kín trong hộp đen. Sau vài ngày, lấy phim ảnh ra và phát triển nó.
2.Có thể điều khiển được hiện tượng phóng xạ bằng cách:
- Thay đổi tốc độ: Chất xúc tác (Một số chất có thể kích thích hoặc ức chế quá trình phân rã phóng xạ)
- Hướng di chuyển: từ trường ( có thể bẻ cong hướng đi của tia alpha và beta) và điện trường ( có thể làm nhanh hoặc chậm các tia alpha và beta)
Hoạt động 2: Sử dụng kết quả thí nghiệm trong Bảng 23.1 hãy thực hiện các yêu cầu sau:
- Nhận xét về số lượng phân rã trong các khoảng thời gian bằng nhau liên tiếp.
- Có thể dự đoán được thời điểm xảy ra và số lượng các phân rã phóng xạ không?
Lời giải:
- Dựa vào Bảng 23.1, số lượng phân rã trong các khoảng thời gian bằng nhau liên tiếp không đồng đều. Số lượng phân rã có thể giảm dần hoặc tăng dần theo thời gian.
- Không thể dự đoán chính xác thời điểm xảy ra và số lượng các phân rã phóng xạ của từng nguyên tử. Chỉ có thể dự đoán xác suất phân rã của một nguyên tử trong một khoảng thời gian nhất định.
Câu hỏi 1: Hãy nêu các tính chất của tia phóng xạ α.
Lời giải:
Tính chất tia phóng xạ α:
- Tốc độ khoảng 2.107 m/s.
- Tia α làm ion hoá mạnh các nguyên tử trên đường đi của nó và mất năng lượng rất nhanh.
- Tia α chỉ đi được tối đa khoảng 8 cm trong không khí và không xuyên qua được tờ bìa dày 1 mm.
- Bị lệch về bản âm khi đi qua điện trường, từ trường.
Câu hỏi 2: Hãy viết phương trình phân rã α của hạt nhân
Lời giải:
- Phương trình phân rã hạt nhân 
: 
Câu hỏi 1: Hãy nêu các tính chất của phóng xạ .
Lời giải:
- Khả năng ion hóa: Tia β có khả năng ion hóa thấp hơn tia α nhưng cao hơn tia γ.
- Tầm bay xa hơn: Tia β có thể đi được vài mét trong không khí và vài mm trong chất rắn.
- Bị lệch hướng bởi điện trường và từ trường: Do mang điện tích, tia β có thể bị lệch hướng bởi điện trường và từ trường.
- Tác dụng sinh học: Tia β có thể gây hại cho tế bào sống, dẫn đến ung thư nếu tiếp xúc với liều lượng cao.
Câu hỏi 2: Viết phương trình phân rã và tương ứng của các đồng vị và
Lời giải:
Câu hỏi 1: Hãy nêu các tính chất của phóng xạ γ.
Lời giải:
Các tính chất của phóng xạ 
:
- Các tia 
có năng lượng cao.
- Dễ dạng xuyên qua các vật liệu thông thường. VD: lớp bê tông dày hàng chục cm.
- Có bước sóng rất ngắn, cỡ nhỏ hơn 10-11m.
- Có thể cản trở tia 
người ta dùng vật liệu có mật độ vật chất lớn và bế dày lớn. VD: tấm chì dày
Câu hỏi 2: Technetium () là đồng vị phóng xạ γ, được sử dụng rất phổ biến trong y học hạt nhân để chụp ảnh cơ quan bên trong cơ thể người. Viết phương trình phân rã của đồng vị này.
Lời giải:
Hoạt động: Dựa vào đặc điểm các tia phóng xạ em hãy:
1. Giải thích hướng lệch của từng tia phóng xạ trong điện trường và trong từ trường ở Hình 23.3
2. Giải thích lí do tại sao các tia 
có khả năng đâm xuyên khác nhau.
Trả lời:
1. Hướng lệch của từng tia phóng xạ trong điện trường và trong từ trường ở Hình 23.3 vì:
- Trong điện trường:
+ Tia alpha (α): Lệch về phía bản âm. Bởi vì tia α mang điện tích dương nên bị lực điện hút về phía bản âm. Mức độ lệch nhỏ do khối lượng tia α lớn.
+ Tia beta (β): Lệch về phía bản dương. Bởi vì tia β mang điện tích âm nên bị lực điện hút về phía bản dương. Mức độ lệch lớn hơn tia α do khối lượng tia β nhỏ hơn nhiều.
+ Tia gamma (γ): Không bị lệch. Bởi vì tia γ là sóng điện từ, không mang điện tích nên không bị ảnh hưởng bởi điện trường.
- Trong từ trường:
+ Tia alpha (α): Lệch theo quỹ đạo tròn theo chiều ngược chiều kim đồng hồ. Bởi vì tia α mang điện tích dương nên chịu tác dụng của lực Lorentz trong từ trường, khiến nó chuyển động theo quỹ đạo tròn. Bán kính quỹ đạo nhỏ do khối lượng tia α lớn.
+ Tia beta (β): Lệch theo quỹ đạo tròn theo chiều cùng chiều kim đồng hồ. Bởi vì tia β mang điện tích âm nên chịu tác dụng của lực Lorentz trong từ trường, khiến nó chuyển động theo quỹ đạo tròn. Bán kính quỹ đạo lớn hơn tia α do khối lượng tia β nhỏ hơn nhiều.
Tia gamma (γ): Không bị lệch. Bởi vì tia γ là sóng điện từ, không mang điện tích nên không bị ảnh hưởng bởi từ trường.
2. Khả năng đâm xuyên của các tia 
khác nhau vì:
- Tia 
có khả năng đâm xuyên nhỏ nhất là do khối lượng lớn dẫn đến dễ bị va chạm với các nguyên tử trong vật chất. Điện tích lớn dẫn đến dễ bị tương tác với các điện tích khác trong vật chất
- Tia 
có khả năng đâm xuyên lớn hơn tia 
là do khối lượng nhỏ dẫn đến ít bị va chạm với các nguyên tử trong vật chất hơn. Điện tích nhỏ dẫn đến ít bị tương tác với các điện tích khác trong vật chất hơn.
- Tia 
có khả năng đâm xuyên mạnh nhất là do không mang điện tích nên không bị tương tác với các điện tích trong vật chất. Là sóng điện từ có thể xuyên qua các vật chất như tia X.
II. Định luật phóng xạ. Độ phóng xạ
Câu hỏi 1: Phát biểu định nghĩa chu kì bán rã?
Lời giải:
- Cứ sau một khoảng thời gian xác định T thì một nửa số hạt nhân hiện có sẽ bị phân rã, biến đổi thành hạt nhân khác; T được gọi là chu kì bán rã của chất phóng xạ.
Câu hỏi 2: Đồng vị phóng xạ sau khoảng thời gian 244 s có 75% số hạt nhân ban đầu đã bị phân rã thành hạt nhân khác. Tính chu kì bán rã của .
Lời giải:
75% số hạt nhân ban đầu bị phân rã nên số hạt nhân còn lại là 25%.
Ta có:
Câu hỏi 1: Nêu ý nghĩa của hằng số phóng xạ.
Lời giải:
- Hằng số phóng xạ đặc trưng cho từng loại chất phóng xạ.
Câu hỏi 2: Dược chất phóng xạ Flortaucipir (chứa là đồng vị phóng xạ β+) được tiêm vào bệnh nhân nhằm chụp ảnh bên trong cơ thể (chụp ảnh PET - Bài 24). Biết có chu kì bán rã khoảng 110 phút.
a) Sau khi tiêm bao lâu thì lượng giảm còn 10% và 1% so với lúc đầu?
b) Mỗi mL dược chất phóng xạ Flortaucipir có độ phóng xạ ban đầu là 109 Bq. Xác định số lượng hạt đồng vị có trong mỗi mL dược chất tại thời điểm ban đầu và sau đó 1 ngày.
Lời giải:
III. Ảnh hưởng của tia phóng xạ. Biển cảnh báo phóng xạ
Hoạt động 1: Tìm hiểu qua sách báo, internet về tác hại của phóng xạ đến sức khoẻ của con người và cho biết:
a) các loại phơi nhiễm phóng xạ.
b) biểu hiện khi bị phơi nhiễm phóng xạ.
c) cách phòng tránh nhiễm phóng xạ.
Lời giải:
a) Các loại phơi nhiễm phóng xạ
Phơi nhiễm phóng xạ có thể do hai nguyên nhân là chiếu xạ hoặc ô nhiễm phóng xạ. Cụ thể:
- Chiếu xạ: Ở trường hợp này, người bệnh bị nhiễm phóng xạ do tiếp xúc với tia bức xạ. Các tia bức xạ có thể gây nhiễm xạ toàn bộ cơ thể hoặc chỉ một số cơ quan trên cơ thể.
- Ô nhiễm phóng xạ: Người bệnh bị phơi nhiễm phóng xạ do tiếp xúc ngoài ý muốn với các chất phóng xạ, ví dụ như bụi hoặc chất lỏng. Trường hợp nhiễm phóng xạ theo hình thức này có thể xảy ra ở trong cơ thể hoặc ngoài cơ thể. Nhiễm xạ ngoài cơ thể xảy ra do các chất phóng xạ dính trên da, quần áo... thông qua cọ xát, tiếp xúc rồi gây hại cho cơ thể. Nhiễm xạ trong cơ thể xảy ra do ăn uống, hít thở các chất bị nhiễm phóng xạ và trường hợp này sẽ khó để có thể loại bỏ hơn so với nhiễm phóng xạ ngoài.
b) Biểu hiện khi bị phơi nhiễm phóng xạ
- Buồn nôn và nôn: Đây là triệu chứng điển hình của nhiễm phóng xạ giai đoạn đầu. Lượng nhiễm phóng xạ càng nhiều thì biểu hiện buồn nôn và nôn sẽ càng xuất hiện sớm. Với những người bệnh có triệu chứng này ngay sau khi tiếp xúc với các tia bức xạ rất dễ bị tử vong.
- Chảy máu không nguyên nhân: Chảy máu ở một số vùng như chảy máu lợi, chảy máu mũi, chảy máu khoang miệng, nội tạng và nôn ra máu.
- Đi ngoài ra máu: Các tế bào bị nhiễm phóng xạ tăng trưởng với tốc độ nhanh gây kích thích thành ruột, gây nên hiện tượng đi ngoài ra máu.
- Da bong tróc: Vùng da phơi nhiễm với phóng xạ dễ nóng rát, nổi mụn nước, da dễ chuyển thành màu đỏ, dễ bị tổn thương tương tự như phơi nắng quá lâu.
- Rụng tóc: Chân lông và chân tóc bị phơi nhiễm phóng xạ gây tổn thương. Người bệnh có thể bị rụng nhiều tóc trong một khoảng thời gian ngắn.
- Mệt mỏi: Cơ thể bị nhiễm phóng xạ dễ mệt mỏi, suy yếu, thiếu máu do lượng hồng cầu trong máu giảm, tăng nguy cơ bị hôn mê.
- Đau cổ họng.
- Dễ bị viêm nhiễm: Người bệnh dễ mắc các bệnh viêm nhiễm do lượng bạch cầu bị suy giảm, hệ miễn dịch của cơ thể cũng bị suy giảm.
- Phổi: Gây bệnh ung thư phổi.
- Bệnh tim mạch: Hủy hoại trực tiếp đến các mạch máu nhỏ, có thể gây suy tim và tử vong.
- Sinh dục: Suy thoái tiền liệt tuyến, tinh hoàn, buồng trứng, gây ung thư vú.
- Tủy xương: Nguy cơ lớn mắc các bệnh ung thư máu, máu trắng
c) Cách phóng tránh nhiễm phóng xạ:
- Bảo vệ khỏi tiếp xúc với bức xạ được thực hiện bằng cách tránh ô nhiễm chất phóng xạ; bằng cách giảm thiểu thời gian tiếp xúc; tạo khoảng cách lớn nhất đến nguồn bức xạ, và che chắn nguồn. Trong một số quy trình chẩn đoán hình ảnh liên quan đến bức xạ ion hóa và trong quá trình xạ trị, các bộ phận của cơ thể ở gần, nhưng không phải là mục tiêu của quy trình chẩn đoán hình ảnh hoặc điều trị, nên được che chắn bằng chì ở mức độ có thể.
- Sau khi môi trường bị nhiễm xạ ở mức cao lan rộng do tai nạn nhà máy điện hạt nhân hoặc cố ý giải phóng chất phóng xạ, có thể giảm thiểu phơi nhiễm với phóng xạ bằng các cách di chuyển khỏi khu vực bị nhiễm xạ.
Hoạt động 2: Nêu tên các địa điểm có nguy cơ phóng xạ trong Hình 23.9. Nếu gặp các biển cảnh báo đó em sẽ làm gì?
Lời giải:
- Các địa điểm có nguy cơ phóng xạ là: nhà máy điện hạt nhân, phòng thí nghiệm, nghiên cứu, bệnh viện, kho chứa chất thải phóng xạ.
- Nếu gặp các biển cảnh báo đó em cần:
+ Dừng lại, không tiến vào khu vực nguy hiểm.
+ Phải quan sát thật kĩ, đọc kĩ thông tin trên biển cảnh báo để biết mức độ nguy hiểm và các biện pháp phòng tránh.
+ Cần quay lại và đi theo hướng ngược lại, tránh xa khu vực nguy hiểm.
+ Thông báo cho lực lượng an ninh, cán bộ xã phường để có biện pháp phù hợp.
+ Tuân thủ các hướng dẫn và quy định về an toàn khi tiếp xúc với các khu vực có nguy cơ phóng xạ.
IV. Nguyên tắc an toàn phóng xạ
Hoạt động 1: Hãy tìm hiểu và nêu thêm nguyên tắc an toàn phóng xạ. Việc tuân thủ quy tắc an toàn phóng xạ có vai trò gì?
Lời giải:
* Nguyên tắc an toàn phóng xạ:
- Giới hạn liều lượng: Hạn chế liều lượng phơi nhiễm phóng xạ ở mức thấp nhất có thể, phù hợp với mục đích sử dụng.
- Thời gian tiếp xúc: Giảm thiểu thời gian tiếp xúc với nguồn phóng xạ.
- Khoảng cách: Giữ khoảng cách an toàn với nguồn phóng xạ.
- Che chắn: Sử dụng các biện pháp che chắn để giảm thiểu sự lan truyền của tia phóng xạ.
- Giám sát: Thường xuyên kiểm tra và giám sát mức độ phơi nhiễm phóng xạ.
* Vai trò:
- Bảo vệ sức khỏe con người và môi trường khỏi tác hại của phóng xạ.
- Đảm bảo an toàn cho các hoạt động sử dụng nguồn phóng xạ.
- Ngăn ngừa các sự cố phóng xạ.
Hoạt động 2: Trong y học và công nghiệp, nguồn phóng xạ và chất thải phóng xạ được bảo quản trong các thiết bị lưu trữ (ví dụ như Hình 23.12) hoặc đặt trong các hầm cách li với các nguồn nước (ví dụ Hình 24.2). Người ta đã áp dụng nguyên tắc an toàn phóng xạ nào?
Lời giải:
Người ta đã áp dụng nguyên tắc an toàn phóng xạ là:
+ Hạn chế tiếp xúc: hầm cách li được xây dựng với các bức tường dày và cửa chắc chắn để ngăn chặn sự di chuyển của tia phóng xạ.
+ Kiểm soát liều lượng: hầm cách li được trang bị các thiết bị đo liều lượng để theo dõi mức độ phóng xạ trong khu vực.
+ Phòng ngừa sự cố: hầm cách li được trang bị các hệ thống an toàn như hệ thống thông gió, hệ thống báo và chữa cháy.
Em có thể:
• Nêu được cách xác định niên đại của các di vật khảo cổ bằng phóng xạ.
• Biết cách phòng tránh khi thấy biển cảnh báo vị trí có phóng xạ nguy hiểm.
• Giải thích được tại sao chúng ta vẫn có thể tiếp xúc với các nguồn phóng xạ một cách an toàn.
Lời giải:
• Cách xác định niên đại của các di vật khảo cổ bằng phóng xạ:
Khi thực vật chết đi, không còn hấp thụ CO2 trong không khí và không còn tái sinh trong thực vật đó nữa. Vì phóng xạ nên số lượng giảm dần trong thực vật đó. Nói cách khác, tỉ lệ K (14) trong thực vật đang xét giảm đi so với tỉ lệ đó trong không khí. So sánh hai tỉ lệ đó cho phép ta xác định thời gian từ lúc thực vật đó chết cho đến nay. Động vật ăn thực vật nên tỉ lệ K (14) trong cơ thể cũng giảm sau khi chết. Vì vậy, có thể xác định tuổi các mẫu xương động vật tìm được trong các di chỉ khảo cổ bằng phương pháp này. Ngoài phương pháp xác định tuổi các mẫu vật có nguồn gốc hữu cơ dựa vào tính chất phóng xạ , người ta còn sử dụng nhiều phương pháp khác để xác định tuổi các mẫu vật vô cơ dựa vào tính chất phóng xạ của ; ...
• Biết cách phòng tránh khi thấy biển cảnh báo vị trí có phóng xạ nguy hiểm.
- Khi thấy biển cảnh báo vị trí có phóng xạ nguy hiểm cần rời vị trí đó ngay lập tức, xa nhất có thể.
• Chúng ta vẫn có thể tiếp xúc với các nguồn phóng xạ một cách an toàn. Vì chúng ta đã biết đến quy tắc an toàn phóng xạ, khi cần thao tác trực tiếp với nguồn phóng xạ, chúng ta cần đảm bảo khoảng cách an toàn bằng việc sử dụng các kẹp dài, các phương tiện điều khiển từ xa hoặc cánh tay robot, có sự che chắn để đảm bảo an toàn.