Номер 5, страница 128 - гдз по физике 11 класс учебник Закирова, Аширов

5. Какое практическое применение получили излучения?

Излучения, как электромагнитные, так и корпускулярные, нашли широчайшее практическое применение в самых разнообразных сферах человеческой деятельности, от медицины и промышленности до быта и научных исследований.

Медицина
• Рентгеновское излучение: используется для диагностики заболеваний и травм костей и внутренних органов (рентгенография, флюорография, компьютерная томография).
• Гамма-излучение: применяется в лучевой терапии для уничтожения раковых клеток (например, установки «Гамма-нож»), а также для стерилизации медицинских инструментов, шприцев и систем для переливания крови.
• Радиоизотопы (источники альфа-, бета- и гамма-излучения): используются в диагностике для визуализации работы органов и систем (позитронно-эмиссионная томография, ПЭТ) и в терапии (брахитерапия, когда источник излучения помещается внутрь опухоли).
• Ультрафиолетовое излучение: нашло применение для дезинфекции (кварцевания) помещений, воды и воздуха в больницах, а также в физиотерапии для лечения некоторых кожных заболеваний.
• Лазерное излучение (видимый и ИК-диапазон): широко используется в хирургии («лазерный скальпель»), офтальмологии (коррекция зрения), стоматологии и косметологии.

Ответ: В медицине излучения применяются для диагностики (рентген, КТ, ПЭТ), терапии (лучевая терапия, лазерная хирургия) и стерилизации.

Промышленность и техника
• Гамма- и рентгеновское излучение: используется в дефектоскопии для контроля качества сварных швов, литых деталей и других изделий без их разрушения. Радиоизотопные уровнемеры и плотномеры позволяют контролировать заполнение закрытых емкостей и плотность сред.
• Бета-излучение: применяется в толщиномерах для непрерывного измерения толщины листовых материалов (бумаги, картона, металлической фольги, пластиковой пленки) в процессе их производства.
• Альфа-излучение: является основой радиоизотопных термоэлектрических генераторов (РИТЭГ), которые служат автономными источниками энергии для космических аппаратов, навигационных маяков и метеостанций в труднодоступных районах.
• Инфракрасное излучение: применяется для сушки материалов (краски, древесины), в тепловизорах для обнаружения утечек тепла, перегревающихся контактов в электрооборудовании и в системах ночного видения.
• Радиоволны: основа радиолокации (радары), используемой в навигации самолетов и судов, для прогнозирования погоды (метеолокаторы) и контроля дорожного движения.

Ответ: В промышленности и технике излучения используются для неразрушающего контроля (дефектоскопия), измерения параметров (толщина, уровень, плотность), в качестве источников энергии (РИТЭГ) и в радиолокации.

Научные исследования
• Рентгеновское излучение: применяется в рентгеноструктурном анализе для определения кристаллической структуры веществ, что позволило, например, расшифровать структуру молекулы ДНК.
• Бета-излучение: лежит в основе радиоуглеродного анализа, позволяющего определять возраст органических останков (археологических и палеонтологических находок) по содержанию изотопа углерода-14. Количество нераспавшихся ядер $N(t)$ со временем $\text{t}$ описывается законом $N(t) = N_0 e^{-\lambda t}$, где $N_0$ — начальное количество ядер, а $\lambda$ — постоянная распада.
• Различные виды излучений: используются в ускорителях заряженных частиц для изучения фундаментальных законов природы и строения материи.
• Синхротронное излучение: мощнейший источник рентгеновского и ультрафиолетового излучения, который используется для широкого спектра исследований в физике, химии, материаловедении и биологии.

Ответ: В науке излучения применяются для анализа структуры вещества (рентгеноструктурный анализ), датировки объектов (радиоуглеродный анализ) и изучения фундаментальных свойств материи.

Быт, связь и сельское хозяйство
• Радиоволны: обеспечивают работу радиовещания, телевидения, мобильной связи, Wi-Fi, Bluetooth, GPS.
• Микроволновое (СВЧ) излучение: используется для быстрого разогрева пищи в микроволновых печах.
• Инфракрасное излучение: применяется в пультах дистанционного управления, инфракрасных обогревателях, бесконтактных термометрах.
• Альфа-излучение: используется в бытовых ионизационных датчиках дыма для пожарной сигнализации.
• Гамма-излучение: в сельском хозяйстве применяется для обработки пищевых продуктов с целью увеличения срока их хранения (радиационная консервация), для предпосевной обработки семян для увеличения урожайности и для борьбы с насекомыми-вредителями.
• Радиоактивные изотопы («меченые атомы»): в сельском хозяйстве помогают изучать процессы усвоения растениями удобрений, что позволяет оптимизировать их внесение.

Ответ: В быту, связи и сельском хозяйстве излучения обеспечивают передачу информации (радиоволны), приготовление пищи (СВЧ), управление техникой (ИК), безопасность (датчики дыма), а также способствуют повышению урожайности и сохранности продуктов.