Номер 5, страница 229 - гдз по физике 11 класс учебник Закирова, Аширов

5. Каков физический смысл активности элемента?

Активность радиоактивного элемента (или нуклида) — это физическая величина, определяющая число спонтанных ядерных превращений (распадов), происходящих в данном количестве вещества за единицу времени.

Физический смысл активности заключается в том, что она является мерой скорости радиоактивного распада. Если в образце в момент времени $\text{t}$ содержится $\text{N}$ радиоактивных ядер, и за малый промежуток времени $\Delta t$ происходит $\Delta N_{расп}$ распадов, то средняя активность за это время равна:

$A_{ср} = \frac{\Delta N_{расп}}{\Delta t}$

Мгновенная активность (или просто активность) определяется как предел этого отношения при $\Delta t \to 0$:

$A = \lim_{\Delta t \to 0} \frac{\Delta N_{расп}}{\Delta t} = -\frac{dN}{dt}$

Знак «минус» показывает, что число радиоактивных ядер $\text{N}$ со временем уменьшается.

Согласно основному закону радиоактивного распада, активность прямо пропорциональна числу нераспавшихся ядер $\text{N}$ в образце:

$A = \lambda N$

где $\lambda$ — постоянная распада, которая является характеристикой данного радионуклида и определяет вероятность распада одного ядра в единицу времени. Чем больше постоянная распада, тем быстрее распадается элемент и тем выше его активность при том же количестве ядер. Постоянная распада связана с периодом полураспада $T_{1/2}$ соотношением: $\lambda = \frac{\ln 2}{T_{1/2}}$.

Таким образом, если мы говорим, что активность источника составляет, например, 100 беккерелей (Бк), это физически означает, что в этом источнике в среднем происходит 100 актов распада каждую секунду. Активность напрямую характеризует интенсивность испускаемого радиоактивным источником ионизирующего излучения.

Единицей измерения активности в Международной системе единиц (СИ) является беккерель (Бк). 1 Бк равен одному распаду в секунду.

Ответ: Физический смысл активности элемента заключается в том, что она показывает, сколько в среднем атомных ядер данного элемента распадается за единицу времени (например, за одну секунду). Это количественная мера скорости радиоактивного распада, которая характеризует интенсивность источника радиоактивного излучения.