Номер 2, страница 320 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

Вопросы к параграфу. Параграф 84. Закон радиоактивного распада. Период полураспада. Глава 12. Физика атомного ядра - номер 2, страница 320.

Условие.

2. Можно ли предсказать момент распада данного ядра?

Решение.

Решение 2.

2. Нет, предсказать точный момент распада одного, конкретно взятого атомного ядра, невозможно. Это один из фундаментальных принципов квантовой механики.

Радиоактивный распад является случайным (стохастическим) процессом. Это означает, что для любого нестабильного ядра существует определенная вероятность распада в единицу времени, но невозможно сказать, когда именно это событие произойдет. Все идентичные радиоактивные ядра абсолютно одинаковы, и нет никакого "внутреннего счетчика", который бы определял, когда ядру "пора" распадаться. Ядро, существующее одну секунду, имеет точно такую же вероятность распасться в следующую секунду, как и ядро, существующее миллионы лет.

Однако, если мы рассматриваем не одно ядро, а очень большое их количество (ансамбль), то их поведение становится статистически предсказуемым. Для характеристики скорости распада макроскопического образца вещества используют величину, называемую периодом полураспада ($T_{1/2}$).

Период полураспада — это время, за которое в среднем распадается половина от исходного числа радиоактивных ядер. Эта величина является постоянной для каждого конкретного изотопа. Она связана с постоянной распада $\lambda$ (вероятностью распада одного ядра в единицу времени) следующим соотношением:

$T_{1/2} = \frac{\ln(2)}{\lambda} \approx \frac{0.693}{\lambda}$

Таким образом, мы можем точно предсказать, какая доля ядер распадется в образце за определенный промежуток времени, но судьба каждого отдельного ядра остается неизвестной до момента его распада.

Ответ: Нет, предсказать точный момент распада данного (одного) ядра невозможно, так как радиоактивный распад — это случайный квантово-механический процесс. Можно лишь говорить о вероятности распада и предсказывать поведение большого числа ядер.