Номер 5, страница 179 - гдз по физике 11 класс учебник Закирова, Аширов

5. Какое практическое применение получили излучения?

Излучения, особенно ионизирующие, нашли широкое практическое применение в самых разных областях человеческой деятельности: от медицины и промышленности до науки и энергетики. Применение конкретного вида излучения определяется его свойствами, такими как проникающая способность, энергия и тип частиц.

Альфа-излучение (α-излучение)
Альфа-частицы (ядра гелия, $_2^4\text{He}$) обладают низкой проникающей способностью и задерживаются даже листом бумаги. Это свойство определяет их применение там, где требуется локальное воздействие на малом расстоянии.
В быту: Используются в ионизационных датчиках дыма. Небольшой источник, например, америций-241 ($^{241}\text{Am}$), ионизирует воздух в камере. Попадание дыма изменяет ток ионизации, что вызывает срабатывание сигнализации.
В промышленности: Применяются для снятия статического электричества с поверхностей, например, в производстве бумаги или текстиля.
В космосе и удаленных районах: Используются в радиоизотопных термоэлектрических генераторах (РИТЭГ) для выработки электроэнергии. Распад альфа-активного изотопа (например, плутония-238, $^{238}\text{Pu}$) выделяет тепло, которое преобразуется в электричество.

Ответ: Альфа-излучение применяется в датчиках дыма, для нейтрализации статического электричества и в источниках энергии (РИТЭГ) для космических аппаратов и удаленных объектов.

Бета-излучение (β-излучение)
Бета-частицы (электроны или позитроны, $_{-1}^0\text{e}$ или $_{+1}^0\text{e}$) имеют большую проникающую способность, чем альфа-частицы, но меньшую, чем гамма-кванты. Они могут проходить через тонкие слои материалов, например, бумаги или алюминиевой фольги.
В промышленности: Используются в толщиномерах для контроля толщины листовых материалов (бумага, картон, пластиковая пленка, металлическая фольга) в процессе их производства. Измеряя степень поглощения бета-частиц материалом, можно с высокой точностью судить о его толщине.
В медицине: Применяются в радиотерапии для лечения поверхностных опухолей (например, кожи) и в диагностике как "меченые атомы". Например, радиоактивный изотоп фосфор-32 ($^{32}\text{P}$), испускающий бета-частицы, используется для диагностики и лечения некоторых заболеваний крови.

Ответ: Бета-излучение используется для контроля толщины материалов в промышленности и в медицине для диагностики и лечения поверхностных опухолей.

Гамма-излучение (γ-излучение) и рентгеновское излучение
Это электромагнитные излучения с очень высокой проникающей способностью. Для их ослабления требуются толстые слои свинца или бетона.
В медицине: Широко используются для диагностики (рентгенография, компьютерная томография - КТ) и для лучевой терапии злокачественных опухолей (гамма-нож, линейные ускорители). Также гамма-излучение от источников, таких как кобальт-60 ($^{60}\text{Co}$), применяется для стерилизации медицинских инструментов, шприцев и перевязочных материалов, так как оно убивает все микроорганизмы.
В промышленности: Применяются в дефектоскопии для контроля качества сварных швов, литых деталей и других изделий (гамма- и рентгеновская дефектоскопия). Они позволяют обнаружить внутренние трещины, поры и другие дефекты. Также используются в уровнемерах и плотномерах.
В пищевой промышленности: Для стерилизации (радиационной обработки) пищевых продуктов с целью увеличения срока их хранения и уничтожения вредителей и патогенных микроорганизмов.
В системах безопасности: Рентгеновские сканеры для досмотра багажа и грузов в аэропортах и на таможне.
В науке: Рентгеноструктурный анализ, позволяющий определять кристаллическую структуру веществ.

Ответ: Гамма- и рентгеновское излучения применяются в медицине (диагностика, терапия, стерилизация), промышленности (дефектоскопия), для обработки пищевых продуктов, в системах безопасности и в научных исследованиях.

Нейтронное излучение
Поток незаряженных частиц - нейтронов ($_{0}^1\text{n}$), обладающих высокой проникающей способностью.
В энергетике: Нейтроны играют ключевую роль в цепной реакции деления ядер урана или плутония в ядерных реакторах, что является основой атомной энергетики.
В науке и промышленности: Нейтронно-активационный анализ — высокочувствительный метод определения элементного состава вещества. Образец облучают нейтронами, в результате чего некоторые атомы становятся радиоактивными и испускают характерное излучение, по которому их идентифицируют. Метод используется в геологии, археологии, криминалистике. Нейтронные влагомеры применяются для измерения влажности почвы и строительных материалов.
В производстве: Используются для получения искусственных радиоактивных изотопов, которые затем применяются в медицине и промышленности.

Ответ: Нейтронное излучение является основой работы ядерных реакторов, используется в нейтронно-активационном анализе для определения состава веществ, во влагомерах и для производства радиоизотопов.

Помимо ионизирующих, широкое применение нашли и другие виды электромагнитных излучений. Инфракрасное излучение используется в пультах дистанционного управления, тепловизорах и для обогрева. Ультрафиолетовое излучение — для дезинфекции воды и воздуха, в соляриях и криминалистике. Видимый свет необходим для освещения и работы большинства оптических приборов. Радиоволны лежат в основе радиосвязи, телевидения, мобильной связи, Wi-Fi и радиолокации.