Номер 8, страница 109 - гдз по физике 9 класс учебник Кабардин

8. Как изменяется атомное ядро в результате бета-распада?

8. Как изменяется атомное ядро в результате бета-распада?

Бета-распад — это вид радиоактивного распада, при котором ядро атома самопроизвольно изменяет свой заряд, испуская при этом бета-частицу (электрон или позитрон) и антинейтрино или нейтрино. При этом массовое число ядра сохраняется. Существует два основных типа бета-распада:

1. Электронный бета-распад (β⁻-распад). В этом процессе один из нейтронов в ядре превращается в протон. При этом испускается электрон ($e^-$) и электронное антинейтрино ($\bar{\nu}_e$). Зарядовое число ядра (количество протонов) увеличивается на единицу, а массовое число (общее число нуклонов) остается неизменным. Элемент превращается в следующий элемент в периодической таблице Менделеева.
Схема реакции: ${}_{Z}^{A}X \rightarrow {}_{Z+1}^{A}Y + {}_{-1}^{0}e + \bar{\nu}_e$.

2. Позитронный бета-распад (β⁺-распад). В этом процессе один из протонов в ядре превращается в нейтрон. При этом испускается позитрон ($e^+$) и электронное нейтрино ($\nu_e$). Зарядовое число ядра уменьшается на единицу, а массовое число остается неизменным. Элемент превращается в предыдущий элемент в периодической таблице.
Схема реакции: ${}_{Z}^{A}X \rightarrow {}_{Z-1}^{A}Y + {}_{+1}^{0}e + \nu_e$.

Таким образом, в результате бета-распада ядро атома превращается в ядро другого химического элемента, смещенного на одну позицию в периодической таблице, при этом его масса почти не изменяется.

Ответ: В результате бета-распада массовое число атомного ядра не изменяется, а его зарядовое число изменяется на единицу (увеличивается на 1 при β⁻-распаде или уменьшается на 1 при β⁺-распаде), что приводит к превращению одного химического элемента в другой.

9. Может ли возникать гамма-излучение при бета-распаде?

Да, гамма-излучение очень часто сопровождает бета-распад. Механизм этого явления следующий: после того как происходит бета-распад, дочернее ядро (т.е. ядро, образовавшееся в результате распада) часто оказывается не в основном (стабильном) энергетическом состоянии, а в одном из возбужденных состояний, обладая избыточной энергией.

Ядро не может долго находиться в возбужденном состоянии и стремится перейти в основное, более стабильное состояние с меньшей энергией. Этот переход осуществляется путем испускания избыточной энергии в виде одного или нескольких высокоэнергетических фотонов, которые и представляют собой гамма-излучение ($\gamma$-кванты).

Таким образом, гамма-излучение является вторичным процессом по отношению к бета-распаду. Сначала происходит сам бета-распад, а затем, практически мгновенно, возбужденное дочернее ядро испускает гамма-квант для перехода в стабильное состояние.

Ответ: Да, может. Гамма-излучение возникает, когда дочернее ядро, образовавшееся после бета-распада, находится в возбужденном состоянии и переходит в основное (стабильное) состояние, испуская избыток энергии в виде гамма-квантов.