Номер 4, страница 159 - гдз по физике 9 класс учебник Изергин

Глава V. Физика атома и атомного ядра. Параграф 32. Естественная радиоактивность - номер 4, страница 159.

Условие.

4. Что можно сказать о проникающей способности $\alpha$-частиц, $\beta$-частиц и $\gamma$-лучей?

Решение.

Решение

Проникающая способность различных видов ионизирующего излучения — это их способность проходить через вещество, теряя при этом энергию. Она напрямую зависит от массы, заряда и энергии частиц или квантов излучения, а также от свойств поглощающей среды.

α-частицы

Альфа-частицы ($\alpha$) — это ядра атомов гелия ($_{2}^{4}He$), состоящие из двух протонов и двух нейтронов. Они имеют относительно большую массу и значительный положительный заряд ($+2e$). Вследствие этого они очень активно взаимодействуют с атомами вещества, вызывая его сильную ионизацию. При этом α-частицы быстро теряют свою энергию, и их пробег в веществе оказывается очень небольшим. Например, лист бумаги, несколько сантиметров воздуха или верхний ороговевший слой кожи могут полностью их остановить.

Ответ: α-частицы обладают наименьшей проникающей способностью.

β-частицы

Бета-частицы ($\beta$) — это электроны (или позитроны), испускаемые ядрами при радиоактивном распаде. Они имеют гораздо меньшую массу, чем α-частицы, и вдвое меньший по модулю заряд ($-e$ или $+e$). Поэтому они взаимодействуют с веществом слабее, теряют энергию медленнее и проникают в него глубже. Пробег β-частиц в воздухе может достигать нескольких метров, а для их поглощения требуется слой алюминия толщиной в несколько миллиметров.

Ответ: β-частицы обладают средней проникающей способностью, значительно большей, чем у α-частиц.

γ-лучи

Гамма-излучение ($\gamma$) представляет собой поток фотонов высокой энергии, то есть является электромагнитным излучением. Гамма-кванты не имеют ни массы покоя, ни электрического заряда. Это обуславливает их очень слабое взаимодействие с веществом и, как следствие, чрезвычайно высокую проникающую способность. В отличие от заряженных частиц, у γ-лучей нет определенной длины пробега; их интенсивность лишь ослабевает по экспоненциальному закону по мере прохождения через вещество. Для существенного ослабления потока γ-квантов необходимы толстые слои плотных материалов, таких как свинец или бетон.

Ответ: γ-лучи обладают наибольшей проникающей способностью. Таким образом, общая последовательность по возрастанию проникающей способности выглядит так: α-частицы < β-частицы < γ-лучи.