Номер 1, страница 204 - гдз по физике 11 класс учебник Касьянов

Вопросы. § 55. Естественная радиоактивность. Глава 7. Физика атомного ядра - номер 1, страница 204.

В О П Р О С Ы

1. Какое физическое явление называют радиоактивностью? Какие различают виды радиоактивности?

Какое физическое явление называют радиоактивностью? Какие различают виды радиоактивности?

Радиоактивность — это самопроизвольное (спонтанное) превращение неустойчивых атомных ядер в другие ядра, которое сопровождается испусканием различных частиц и/или электромагнитного излучения. Это явление связано с внутренней структурой атомного ядра и его стремлением перейти в более стабильное энергетическое состояние.

Различают несколько основных видов радиоактивного распада, которые классифицируются по типу испускаемых частиц.

Альфа-распад ($\alpha$-распад). При этом виде распада ядро испускает альфа-частицу, которая представляет собой ядро атома гелия ($_{2}^{4}\text{He}$), состоящее из двух протонов и двух нейтронов. В результате альфа-распада массовое число ядра ($A$) уменьшается на 4, а зарядовое число (атомный номер, $Z$) уменьшается на 2. Образуется ядро нового химического элемента.

Общая схема реакции: $_{Z}^{A}\text{X} \rightarrow _{Z-2}^{A-4}\text{Y} + _{2}^{4}\text{He}$

Бета-распад ($\beta$-распад). Этот вид распада связан с превращением нуклонов (протонов и нейтронов) внутри ядра. Существует несколько его типов:

Электронный бета-распад ($\beta^{-}$-распад): Нейтрон в ядре превращается в протон, при этом испускаются электрон ($e^{-}$) и электронное антинейтрино ($\bar{\nu}_e$). Массовое число ядра ($A$) не изменяется, а зарядовое число ($Z$) увеличивается на 1.

Общая схема реакции: $_{Z}^{A}\text{X} \rightarrow _{Z+1}^{A}\text{Y} + e^{-} + \bar{\nu}_e$

Позитронный бета-распад ($\beta^{+}$-распад): Протон в ядре превращается в нейтрон с испусканием позитрона ($e^{+}$) и электронного нейтрино ($\nu_e$). Массовое число ($A$) не меняется, а зарядовое число ($Z$) уменьшается на 1.

Общая схема реакции: $_{Z}^{A}\text{X} \rightarrow _{Z-1}^{A}\text{Y} + e^{+} + \nu_e$

Электронный захват (K-захват): Ядро захватывает один из электронов своей электронной оболочки. Протон в ядре, взаимодействуя с электроном, превращается в нейтрон, при этом испускается нейтрино. Массовое число ($A$) не меняется, а зарядовое число ($Z$) уменьшается на 1.

Общая схема реакции: $_{Z}^{A}\text{X} + e^{-} \rightarrow _{Z-1}^{A}\text{Y} + \nu_e$

Гамма-излучение ($\gamma$-излучение). Этот процесс обычно сопровождает альфа- и бета-распады. Дочернее ядро после распада часто оказывается в возбужденном состоянии. Переходя в основное, более стабильное состояние, ядро испускает избыток энергии в виде высокоэнергетического фотона — гамма-кванта ($\gamma$). При гамма-излучении массовое число ($A$) и зарядовое число ($Z$) ядра не изменяются.

Общая схема реакции: $_{Z}^{A}\text{X}^{*} \rightarrow _{Z}^{A}\text{X} + \gamma$ (звездочка означает возбужденное состояние ядра).

Существуют и другие, более редкие виды радиоактивности, такие как спонтанное деление, протонный и нейтронный распады, кластерный распад.

Ответ: Радиоактивность — это способность некоторых атомных ядер самопроизвольно превращаться в другие ядра с испусканием частиц и излучения. Основные виды радиоактивности: альфа-распад (испускание ядра гелия), бета-распад (испускание электрона или позитрона, либо электронный захват) и гамма-излучение (испускание высокоэнергетических фотонов).