Номер 23, 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 23, страница 22.

Условие.

23. Что общего и чем различаются $\alpha$- и $\gamma$-излучения?

Решение.

Общее

Альфа- ($\alpha$-) и гамма- ($\gamma$-) излучения, несмотря на свою различную природу, имеют несколько общих фундаментальных свойств. Во-первых, оба вида излучения являются ионизирующими. Это означает, что при прохождении через вещество они способны выбивать электроны из атомов и молекул, создавая ионы. Во-вторых, оба излучения возникают в результате ядерных процессов, таких как радиоактивный распад нестабильных атомных ядер. В-третьих, и альфа-частицы, и гамма-кванты являются переносчиками энергии. Наконец, из-за своей ионизирующей способности оба вида излучения оказывают биологическое воздействие на живые организмы, повреждая клетки и ткани.

Ответ: Общими чертами $\alpha$- и $\gamma$-излучений являются их происхождение (возникают при ядерных превращениях), способность ионизировать вещество, переносить энергию и оказывать биологическое воздействие.

Различия

Ключевые различия между альфа- и гамма-излучением вытекают из их физической природы.

Природа и состав: $\alpha$-излучение представляет собой поток тяжелых положительно заряженных частиц (альфа-частиц), которые являются ядрами атома гелия ($_{2}^{4}\text{He}$). $\gamma$-излучение — это поток высокоэнергетических фотонов, не имеющих ни массы покоя, ни электрического заряда.

Заряд и масса: Альфа-частица имеет заряд $q_{\alpha} = +2e$ (где $\text{e}$ — элементарный заряд) и массу около 4 а.е.м. ($m_{\alpha} \approx 6.64 \times 10^{-27}$ кг). Гамма-квант электрически нейтрален ($q_{\gamma} = 0$) и не имеет массы покоя.

Проникающая и ионизирующая способности: Эти свойства обратно связаны. $\alpha$-излучение обладает очень высокой ионизирующей способностью, но очень низкой проникающей способностью. Оно задерживается листом бумаги или несколькими сантиметрами воздуха. Напротив, $\gamma$-излучение обладает относительно слабой ионизирующей способностью, но очень высокой проникающей способностью, проходя через толстые слои свинца или бетона.

Поведение в полях: Как поток заряженных частиц, $\alpha$-излучение отклоняется в электрическом и магнитном полях. $\gamma$-излучение, будучи потоком нейтральных фотонов, в этих полях не отклоняется.

Ответ: $\alpha$- и $\gamma$-излучения различаются по своей природе (частицы против электромагнитных волн), заряду, массе, проникающей и ионизирующей способностям, а также по поведению в электрических и магнитных полях.