Номер 2, страница 149 - гдз по физике 11 класс учебник Башарулы, Шункеев

2. Какие виды радиоактивности существуют?

1. Радиоактивностью называют явление самопроизвольного (спонтанного) превращения нестабильных атомных ядер в другие ядра, которое сопровождается испусканием ионизирующего излучения. Этот процесс является следствием неустойчивости ядра, в котором нарушен баланс между силами притяжения нуклонов и силами электростатического отталкивания протонов. В результате радиоактивного распада исходный химический элемент превращается в другой элемент (этот процесс называется трансмутацией) или ядро переходит в состояние с меньшей энергией. Явление было открыто французским физиком Анри Беккерелем в 1896 году.

Ответ: Радиоактивность — это самопроизвольный распад нестабильных атомных ядер, сопровождающийся испусканием излучения и превращением одних ядер в другие.

2. Существует несколько классификаций видов радиоактивности. Основные из них — по происхождению и по типу испускаемых частиц.

По происхождению нестабильных ядер радиоактивность делят на:

- Естественную: распад нестабильных изотопов, которые существуют в природе (например, уран-238, радий-226, калий-40).

- Искусственную (наведенную): распад изотопов, полученных искусственно в результате ядерных реакций (например, в ядерных реакторах или на ускорителях частиц).

По типу испускаемого излучения (виду распада) выделяют следующие основные виды:

Альфа-распад (α-распад): Ядро испускает альфа-частицу, которая является ядром атома гелия ($^4_2\text{He}$). В результате массовое число ядра-продукта ($A$) уменьшается на 4, а зарядовое число ($Z$) — на 2.
Общая схема: $^A_Z\text{X} \rightarrow ^{A-4}_{Z-2}\text{Y} + ^4_2\text{He}$

Бета-распад (β-распад): Происходит внутриядерное превращение одного нуклона (протона или нейтрона) в другой. Существует несколько его разновидностей:
1. Бета-минус-распад (β⁻-распад): Нейтрон в ядре превращается в протон, при этом испускаются электрон ($e^-$) и электронное антинейтрино ($\bar{\nu}_e$). Массовое число ядра не меняется, а зарядовое число увеличивается на 1.
Общая схема: $^A_Z\text{X} \rightarrow ^A_{Z+1}\text{Y} + e^- + \bar{\nu}_e$
2. Бета-плюс-распад (β⁺-распад или позитронный распад): Протон в ядре превращается в нейтрон, при этом испускаются позитрон ($e^+$) и электронное нейтрино ($\nu_e$). Массовое число не меняется, а зарядовое число уменьшается на 1.
Общая схема: $^A_Z\text{X} \rightarrow ^A_{Z-1}\text{Y} + e^+ + \nu_e$
3. Электронный захват (К-захват): Ядро захватывает один из электронов своей атомной оболочки (чаще всего с ближайшей к ядру K-оболочки). Электрон взаимодействует с протоном, превращая его в нейтрон, и испускается нейтрино. Результат для ядра такой же, как при β⁺-распаде.
Общая схема: $^A_Z\text{X} + e^- \rightarrow ^A_{Z-1}\text{Y} + \nu_e$

Гамма-излучение (γ-излучение): Часто ядро после альфа- или бета-распада оказывается в возбужденном состоянии. Переход этого ядра в основное, более стабильное состояние сопровождается испусканием одного или нескольких гамма-квантов (фотонов высокой энергии). При этом ни массовое, ни зарядовое число ядра не меняются, изменяется только его энергия.
Общая схема: $^A_Z\text{X}^* \rightarrow ^A_Z\text{X} + \gamma$ (звёздочка означает возбужденное состояние ядра).

Ответ: Существуют естественная и искусственная радиоактивность. Основными видами радиоактивного распада по типу излучения являются альфа-распад, бета-распад (который включает β⁻-распад, β⁺-распад и электронный захват) и гамма-излучение.