Номер 8, страница 52 - гдз по физике 9 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тесты для самоконтроля. ТС-10. Строение атома и атомного ядра. Вариант 2 - номер 8, страница 52.

Условие.

8. Для регистрации каких частиц в основном используется счётчик Гейгера?

А. Альфа-частиц.

Б. Электронов.

В. Протонов.

Решение.

Счётчик Гейгера (или счётчик Гейгера-Мюллера) — это газоразрядный прибор, предназначенный для обнаружения и измерения ионизирующего излучения. Принцип его действия основан на явлении ударной ионизации. Когда ионизирующая частица или квант пролетает через газ, наполняющий счётчик, она выбивает электроны из атомов газа, создавая ионы и свободные электроны. Под действием сильного электрического поля между анодом и катодом счётчика, эти электроны ускоряются и, в свою очередь, ионизируют другие атомы газа. Этот процесс, называемый газовым усилением, приводит к возникновению лавины заряженных частиц. В результате через счётчик протекает короткий импульс электрического тока, который регистрируется внешней электронной схемой.

Рассмотрим, для регистрации каких из предложенных частиц счётчик Гейгера подходит лучше всего.

А. Альфа-частиц.

Альфа-частицы ($ \alpha $) — это ядра атомов гелия ($ ^{4}_{2}\text{He} $). Они обладают очень высокой ионизирующей способностью, но при этом очень низкой проникающей способностью. Их может задержать лист бумаги или несколько сантиметров воздуха. Корпус стандартного счётчика Гейгера (обычно из металла или стекла) является для них непреодолимым препятствием. Для регистрации альфа-частиц требуются специальные счётчики с очень тонким входным окном (например, из слюды). Поэтому, хотя регистрация альфа-частиц возможна, это не основное применение стандартных счётчиков Гейгера.

Б. Электронов.

Электроны (в контексте радиоактивности — бета-частицы, $ \beta $) имеют значительно большую проникающую способность по сравнению с альфа-частицами. Они способны проходить через тонкие стенки корпуса счётчика и эффективно ионизировать газ внутри него. Счётчики Гейгера очень чувствительны к бета-излучению и являются одним из основных инструментов для его обнаружения. Эффективность регистрации бета-частиц близка к 100% (для тех частиц, что попали в рабочий объем).

В. Протонов.

Протоны являются заряженными частицами и, следовательно, вызывают ионизацию. Однако протонное излучение не является типичным для естественного радиоактивного распада. Источниками протонов служат, как правило, ускорители заряженных частиц или космические лучи. Для их регистрации чаще применяют другие типы детекторов. Таким образом, регистрация протонов не является основной функцией счётчика Гейгера.

Исходя из анализа, счётчик Гейгера в основном используется для регистрации бета-частиц (электронов) и гамма-квантов (хотя эффективность регистрации гамма-квантов ниже). Из предложенных вариантов наиболее подходящим является регистрация электронов.

Ответ: Б. Электронов.