Номер 2, страница 170, часть 2 - гдз по физике 9 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 11. Квантовые явления. Параграф 103. Влияние радиоактивного излучения на живые организмы. Дозиметрия. Повторим изученное - номер 2, страница 170.

Условие.

• Что такое радиоактивность?

Решение.

Радиоактивность — это явление самопроизвольного (спонтанного) превращения неустойчивых атомных ядер в другие ядра, которое сопровождается испусканием различных частиц и/или электромагнитного излучения. Этот процесс также называют радиоактивным распадом.

Причиной радиоактивности является нестабильность атомных ядер, вызванная нарушением баланса между силами, действующими внутри ядра. В частности, это дисбаланс между кулоновскими силами отталкивания протонов и короткодействующими ядерными силами притяжения между всеми нуклонами (протонами и нейтронами). Ядро с избытком энергии или неоптимальным соотношением протонов и нейтронов стремится перейти в более стабильное состояние с меньшей энергией, что и достигается путем радиоактивного распада.

Существует несколько основных видов радиоактивного распада:
Альфа-распад (α-распад). Ядро испускает альфа-частицу, которая является ядром атома гелия ($_{2}^{4}He$), состоящим из двух протонов и двух нейтронов. В результате этого процесса массовое число исходного ядра $\text{A}$ уменьшается на 4, а его зарядовое число (атомный номер) $\text{Z}$ уменьшается на 2. Общая схема реакции: $_{Z}^{A}X \rightarrow _{Z-2}^{A-4}Y + _{2}^{4}He$. Этот тип распада характерен для тяжелых ядер, таких как уран или радий.
Бета-распад (β-распад). Этот распад связан с превращением одного нуклона в другой внутри ядра. Наиболее распространенным является электронный бета-распад (β⁻-распад), при котором нейтрон превращается в протон, при этом испускается электрон ($e^−$) и электронное антинейтрино ($\bar{\nu}_e$). Массовое число ядра $\text{A}$ остается неизменным, а зарядовое число $\text{Z}$ увеличивается на единицу: $_{Z}^{A}X \rightarrow _{Z+1}^{A}Y + e^− + \bar{\nu}_e$.
Гамма-излучение (γ-излучение). Этот вид распада обычно сопровождает альфа- и бета-распады. После испускания частицы дочернее ядро может оказаться в возбужденном энергетическом состоянии. Переход ядра в основное состояние с меньшей энергией сопровождается испусканием гамма-кванта — фотона очень высокой энергии. При этом ни массовое число $\text{A}$, ни зарядовое число $\text{Z}$ ядра не изменяются: $_{Z}^{A}X^* \rightarrow _{Z}^{A}X + \gamma$.

Радиоактивный распад является случайным, вероятностным процессом. Невозможно точно предсказать, в какой момент распадется конкретное ядро. Однако для большого количества ядер существует закономерность, описываемая периодом полураспада ($T_{1/2}$) — временем, в течение которого распадается половина от исходного числа радиоактивных ядер.

Ответ: Радиоактивность — это самопроизвольное превращение нестабильных атомных ядер в ядра других химических элементов, сопровождающееся испусканием ионизирующего излучения (альфа-частиц, бета-частиц, гамма-квантов и др.).