Номер 3, страница 189 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Громцева

14.11. Радиоактивность. 14. Квантовая физика - номер 3, страница 189.

Решение.

Решение 2.

Радиоактивное излучение, открытое в конце XIX – начале XX века, было классифицировано по его проникающей способности и поведению в магнитном поле на три основных типа: альфа (α), бета (β) и гамма (γ) излучение.

α-излучение

Альфа-излучение (α-излучение) — это поток положительно заряженных тяжёлых частиц, которые представляют собой ядра атомов гелия ($_{2}^{4}\text{He}$). Каждая альфа-частица состоит из двух протонов и двух нейтронов. Из-за своей относительно большой массы и двойного положительного заряда ($+2e$) α-частицы интенсивно взаимодействуют с веществом. Это приводит к тому, что они обладают очень высокой ионизирующей способностью (эффективно выбивают электроны из атомов среды), но при этом имеют очень низкую проникающую способность. Пробег α-частиц в воздухе составляет всего несколько сантиметров, а для полной их остановки достаточно листа бумаги или верхнего слоя эпидермиса кожи. Альфа-распад характерен для тяжёлых ядер, таких как уран, радий или плутоний.

Ответ: α-излучение – это поток ядер атомов гелия ($_{2}^{4}\text{He}$).

β-излучение

Бета-излучение (β-излучение) — это поток электронов ($e^-$) или позитронов ($e^+$), испускаемых ядрами некоторых атомов в процессе бета-распада. Электроны, испускаемые при β⁻-распаде, обозначаются как $_{-1}^{0}\text{e}$, а позитроны, испускаемые при β⁺-распаде, — как $_{+1}^{0}\text{e}$. Бета-частицы имеют массу, во много раз меньшую, чем у альфа-частиц, и несут единичный отрицательный или положительный заряд. Вследствие этого их ионизирующая способность примерно в 100 раз меньше, чем у α-частиц, но проникающая способность значительно выше. Бета-излучение способно проходить в воздухе расстояние до нескольких метров, а для его поглощения требуется слой алюминия толщиной несколько миллиметров.

Ответ: β-излучение – это поток электронов или позитронов, возникающий при радиоактивном распаде ядер.

γ-излучение

Гамма-излучение (γ-излучение) — это вид электромагнитного излучения с очень высокой энергией. Оно представляет собой поток фотонов (гамма-квантов, $\gamma$), которые не имеют ни массы покоя, ни электрического заряда. Гамма-излучение, как правило, сопровождает альфа- и бета-распады. Оно возникает, когда дочернее ядро, образовавшееся после распада, находится в возбуждённом состоянии и переходит на более низкий энергетический уровень, испуская избыток энергии в виде гамма-кванта. Поскольку γ-кванты не имеют заряда, они слабо взаимодействуют с веществом, что обуславливает их самую низкую ионизирующую способность среди трёх типов излучения, но при этом самую высокую проникающую способность. Для защиты от гамма-излучения требуются толстые экраны из плотных материалов, таких как свинец или бетон.

Ответ: γ-излучение – это коротковолновое электромагнитное излучение (поток фотонов) с высокой энергией.