Ответьте на вопросы, страница 246 - гдз по физике 11 класс учебник Закирова, Аширов

Ответьте на вопросы

1. Почему при внешнем облучении большую опасность представляют частицы с высокой проникающей способностью, при внутреннем облучении – частицы с высокой ионизирующей способностью?

2. Назовите частицы с высокой проникающей способностью и высокой ионизирующей способностью.

1. Это различие в опасности связано с двумя ключевыми свойствами излучения: проникающей и ионизирующей способностью, а также с типом облучения (внешнее или внутреннее).

При внешнем облучении источник излучения находится снаружи тела. Чтобы нанести вред внутренним органам, излучение должно сначала пройти через кожный покров. Частицы с низкой проникающей способностью, такие как альфа-частицы, полностью поглощаются верхними, в основном омертвевшими, слоями кожи и не представляют большой опасности. Напротив, излучение с высокой проникающей способностью, например, гамма-кванты ($$\gamma$$) и нейтроны, легко проникает вглубь тела, достигая жизненно важных органов и вызывая их облучение и повреждение. Таким образом, чем выше проникающая способность, тем большую дозу получат внутренние органы и тем опаснее излучение.

При внутреннем облучении радиоактивный изотоп попадает внутрь организма (например, при вдыхании, с пищей или водой) и оказывается в непосредственном контакте с живыми тканями. В этом случае дальность пробега частиц уже не играет решающей роли. Наибольший вред наносят частицы с высокой ионизирующей способностью, такие как альфа-частицы ($$\alpha$$). Они имеют очень короткий пробег (доли миллиметра в биологической ткани), но на этом коротком участке они создают чрезвычайно высокую плотность ионизации, высвобождая всю свою энергию в очень малом объеме. Это приводит к тяжелым, концентрированным повреждениям клеток (включая разрывы обеих цепей ДНК), что гораздо опаснее, чем более "размазанное" по ткани воздействие от частиц с низкой ионизирующей способностью.

Ответ: При внешнем облучении для поражения внутренних органов излучение должно обладать высокой проникающей способностью. При внутреннем облучении источник уже находится в контакте с тканями, и наибольший ущерб наносят частицы с высокой ионизирующей способностью, так как они концентрируют всю свою разрушительную энергию в малом объеме клеток.

2. Различные типы излучения обладают разными характеристиками.

К излучениям с высокой проникающей способностью относятся те, что слабо взаимодействуют с веществом. Основные примеры: гамма-кванты ($$\gamma$$), являющиеся фотонами высокой энергии без заряда и массы покоя, и нейтроны ($$\text{n}$$), которые будучи нейтральными частицами, взаимодействуют в основном с ядрами, а не с электронными оболочками атомов. Это позволяет им проникать глубоко в материалы.

К частицам с высокой ионизирующей способностью относятся тяжелые заряженные частицы. Главный пример — альфа-частицы ($$\alpha$$), которые представляют собой ядра гелия ($$_{2}^{4}\textrm{He}$$). Их большая масса и двойной положительный заряд приводят к очень интенсивному взаимодействию с электронами среды, созданию высокой плотности ионов и быстрой потере энергии на коротком расстоянии.

Ответ: Частицы с высокой проникающей способностью — гамма-кванты и нейтроны. Частицы с высокой ионизирующей способностью — альфа-частицы.