Номер 21, страница 22, часть 2 - гдз по физике 9 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Квантовая физика. Глава VI. Атомное ядро и ядерная энергетика. Параграф 25. Атомное ядро - номер 21, страница 22.

Условие.

21. Какие из радиоактивных излучений отклоняются, а какие не отклоняются магнитным и электрическим полями?

Решение.

Способность радиоактивного излучения отклоняться в электрическом или магнитном поле определяется наличием у составляющих его частиц электрического заряда. На заряженную частицу, движущуюся в электромагнитном поле, действует сила Лоренца. Если частица электрически нейтральна (ее заряд равен нулю), то эта сила на нее не действует, и ее траектория не изменяется.

Существует три основных вида радиоактивного излучения: альфа- (α), бета- (β) и гамма- (γ) излучение. Их поведение в полях различается.

Излучения, которые отклоняются магнитным и электрическим полями

1. Альфа-излучение (α-излучение). Это поток положительно заряженных α-частиц, которые являются ядрами атомов гелия ($^{4}_{2}He$). Каждая α-частица имеет положительный заряд $q_{\alpha} = +2e$, где $\text{e}$ — элементарный заряд. Из-за наличия заряда α-частицы отклоняются как в электрическом, так и в магнитном поле. В электрическом поле они отклоняются к отрицательному полюсу.

2. Бета-излучение (β-излучение). Это поток электронов ($e^{-}$) или позитронов ($e^{+}$). И электроны, и позитроны являются заряженными частицами (заряд электрона $q_{e} = -e$, заряд позитрона $q_{p} = +e$). Поэтому бета-излучение также отклоняется обоими видами полей. Направление отклонения зависит от знака заряда: электроны отклоняются в сторону, противоположную отклонению α-частиц (к положительному полюсу), а позитроны — в ту же сторону, что и α-частицы.

Излучения, которые не отклоняются магнитным и электрическим полями

Гамма-излучение (γ-излучение). Это электромагнитное излучение с очень высокой энергией, представляющее собой поток фотонов (γ-квантов). Фотоны являются электрически нейтральными частицами ($q_{\gamma} = 0$), поэтому они не взаимодействуют с электрическими и магнитными полями и не изменяют свою траекторию при прохождении через них.

Ответ: Магнитным и электрическим полями отклоняются альфа-излучение (поток положительно заряженных частиц) и бета-излучение (поток отрицательно или положительно заряженных частиц). Не отклоняется гамма-излучение, так как оно состоит из электрически нейтральных частиц (фотонов).