Страница 329 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

Обсудите с одноклассниками, можно ли сказать, что искусственная радиоактивность элемента всегда возникает в результате ядерной реакции.

Решение
Да, утверждение о том, что искусственная радиоактивность элемента всегда возникает в результате ядерной реакции, является верным. Рассмотрим это подробнее.

Искусственная радиоактивность, также называемая наведенной радиоактивностью, — это свойство радиоактивных изотопов, которые не существуют в природе в значимых количествах и получаются искусственным путем. Эти изотопы нестабильны и подвержены самопроизвольному радиоактивному распаду.

Процесс получения таких радиоактивных изотопов заключается в том, что стабильные (нерадиоактивные) ядра подвергают бомбардировке различными частицами, такими как нейтроны, протоны, альфа-частицы, или высокоэнергетическими фотонами (гамма-квантами).

По определению, ядерная реакция — это процесс превращения атомных ядер, вызванный их взаимодействием с элементарными частицами или друг с другом. Когда стабильное ядро поглощает бомбардирующую его частицу, его состав (число протонов и/или нейтронов) изменяется. Это и есть ядерная реакция, в результате которой образуется новое ядро. Если это новое ядро оказывается нестабильным, оно становится источником искусственной радиоактивности.

Например, первая в истории искусственная ядерная реакция, приведшая к появлению нового радиоактивного изотопа, была осуществлена Ирен и Фредериком Жолио-Кюри в 1934 году. Они облучали алюминий ($ {}^{27}_{13}\text{Al} $) альфа-частицами ($ {}^{4}_{2}\text{He} $). В результате происходила следующая ядерная реакция:
$ {}^{27}_{13}\text{Al} + {}^{4}_{2}\text{He} \rightarrow {}^{30}_{15}\text{P} + {}^{1}_{0}\text{n} $

В этой реакции стабильный изотоп алюминия превращается в изотоп фосфора ($ {}^{30}_{15}\text{P} $), который является радиоактивным. Этот искусственно полученный фосфор-30 затем распадается (позитронный бета-распад), превращаясь в стабильный изотоп кремния:
$ {}^{30}_{15}\text{P} \rightarrow {}^{30}_{14}\text{Si} + e^{+} + \nu_{e} $

Таким образом, радиоактивность фосфора-30 была наведена (индуцирована) в результате ядерной реакции. Без этой реакции стабильный алюминий не стал бы радиоактивным. Этот принцип является общим для всех случаев получения искусственных радиоактивных элементов.

Ответ: Да, можно сказать, что искусственная радиоактивность элемента всегда возникает в результате ядерной реакции, так как сам процесс создания искусственного радиоактивного изотопа из стабильного ядра является ядерной реакцией.