Номер 1191, страница 157 - гдз по физике 10-11 класс задачник Рымкевич

1191. Чем объясняется, что счётчик Гейгера регистрирует возникновение ионизированных частиц и тогда, когда поблизости от него нет радиоактивного препарата?

1191. Решение

Счётчик Гейгера — это очень чувствительный прибор, который срабатывает при попадании в его рабочий объем даже одной ионизирующей частицы. Отсутствие поблизости специального радиоактивного препарата не означает полного отсутствия ионизирующего излучения. Любая точка на поверхности Земли подвергается воздействию так называемого естественного радиационного фона. Этот фон имеет несколько составляющих:

1. Космическое излучение. Из космоса на Землю непрерывно падает поток частиц высоких энергий (протоны, ядра гелия и т.д.). Взаимодействуя с ядрами атомов в верхних слоях атмосферы, эти первичные частицы порождают вторичное космическое излучение (нейтроны, мюоны, гамма-кванты), которое достигает поверхности Земли и регистрируется счётчиком.

2. Излучение от земных пород. В состав земной коры, почвы, гранита и других материалов входят природные радиоактивные изотопы, такие как уран ($^{238}U$), торий ($^{232}Th$), калий-40 ($^{40}K$) и продукты их распада. Один из таких продуктов — радиоактивный газ радон ($Rn$), который может выходить из почвы и накапливаться в помещениях. Эти элементы испускают альфа-, бета- и гамма-частицы, которые ионизируют газ в счётчике.

3. Излучение от радиоактивных элементов в окружающих объектах. Радиоактивные изотопы (например, калий-40) содержатся в малых количествах во всех биологических организмах (включая тело человека), в пище, воде, а также в строительных материалах (бетон, кирпич).

Таким образом, счётчик Гейгера регистрирует совокупное излучение от всех этих природных источников, что и объясняет его срабатывание при отсутствии специального радиоактивного источника поблизости.

Ответ: Срабатывание счётчика Гейгера объясняется регистрацией частиц естественного (природного) радиационного фона, который создаётся космическим излучением, а также излучением от радиоактивных элементов, содержащихся в земной коре, воздухе, воде, строительных материалах и живых организмах.