Номер 2, страница 229 - гдз по физике 11 класс учебник Закирова, Аширов

2. Назовите основные свойства $\alpha$-, $\beta$- и $\gamma$-лучей.

α-лучи

Альфа-излучение представляет собой поток положительно заряженных частиц, которые являются ядрами атомов гелия ($^4_2\text{He}$), состоящими из двух протонов и двух нейтронов.
Основные свойства:
• Природа: Поток тяжелых частиц (ядер гелия).
• Заряд: Положительный, равный $+2e$ (где $\text{e}$ – элементарный заряд).
• Масса: Относительно большая, $m_\alpha \approx 6.64 \times 10^{-27}$ кг.
• Скорость: Относительно низкая, обычно составляет 5-7% от скорости света (порядка $2 \times 10^7$ м/с).
• Ионизирующая способность: Очень высокая. Из-за большой массы и заряда частицы активно взаимодействуют с веществом, создавая на своем коротком пути большое количество ионов.
• Проникающая способность: Очень низкая. Полностью задерживаются листом бумаги, несколькими сантиметрами воздуха или внешним слоем кожи человека.
• Поведение в полях: Отклоняются электрическими и магнитными полями, так как имеют положительный заряд.

Ответ: Альфа-лучи — это поток тяжелых положительно заряженных частиц (ядер гелия) с очень высокой ионизирующей и очень низкой проникающей способностью.

β-лучи

Бета-излучение — это поток электронов ($e^−$) или позитронов ($e^+$), испускаемых при бета-распаде атомных ядер.
Основные свойства:
• Природа: Поток легких частиц (электронов или позитронов).
• Заряд: Отрицательный ($-e$) для электронов или положительный ($+e$) для позитронов.
• Масса: Малая (масса покоя электрона $m_e \approx 9.11 \times 10^{-31}$ кг).
• Скорость: Очень высокая, может достигать 0.99c (99% скорости света). Энергия и скорость частиц имеют непрерывный спектр, в отличие от альфа-частиц.
• Ионизирующая способность: Средняя. Она примерно в 100 раз меньше, чем у альфа-частиц, но выше, чем у гамма-лучей.
• Проникающая способность: Средняя. Пробег в воздухе составляет несколько метров. Задерживаются слоем алюминия толщиной в несколько миллиметров.
• Поведение в полях: Сильно отклоняются электрическими и магнитными полями из-за малой массы и наличия заряда.

Ответ: Бета-лучи — это поток легких заряженных частиц (электронов или позитронов) со средней ионизирующей и средней проникающей способностью.

γ-лучи

Гамма-излучение — это вид электромагнитного излучения с очень короткой длиной волны и, как следствие, очень высокой энергией фотонов.
Основные свойства:
• Природа: Высокоэнергетические фотоны (кванты электромагнитного поля).
• Заряд: Отсутствует, гамма-кванты электрически нейтральны.
• Масса покоя: Равна нулю.
• Скорость: Равна скорости света в вакууме ($c \approx 3 \times 10^8$ м/с).
• Ионизирующая способность: Низкая. Значительно ниже, чем у альфа- и бета-частиц. Ионизация происходит косвенно, в результате взаимодействия фотонов с атомами вещества.
• Проникающая способность: Очень высокая. Для значительного ослабления потока требуются толстые слои плотных материалов, таких как свинец или бетон.
• Поведение в полях: Не отклоняются электрическими и магнитными полями, так как не имеют заряда.

Ответ: Гамма-лучи — это высокоэнергетическое электромагнитное излучение (поток фотонов) с низкой ионизирующей, но очень высокой проникающей способностью.