Номер 797, страница 120 - гдз по физике 9 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Строение атома и атомного ядра. Использование энергии атомных ядер. Модели атомов. Поглощение и испускание света атомами. Радиоактивные превращения атомных ядер. Закон радиоактивного распада - номер 797, страница 120.

Условие.

797. Почему радиоактивные препараты хранят в толстостенных свинцовых контейнерах?

Решение.

Радиоактивные препараты хранят в толстостенных свинцовых контейнерах для защиты людей и окружающей среды от опасного ионизирующего излучения. При радиоактивном распаде испускаются альфа-частицы, бета-частицы и гамма-кванты.

Альфа- и бета-излучение имеют относительно небольшую проникающую способность и могут быть легко задержаны тонкими слоями материала. Однако гамма-излучение — это поток высокоэнергетических фотонов, который обладает очень высокой проникающей способностью и представляет наибольшую опасность на расстоянии от источника.

Для эффективной защиты от гамма-излучения необходим материал с двумя ключевыми свойствами: высокой плотностью и большим атомным номером (порядковым номером в таблице Менделеева). Свинец (Pb) идеально соответствует этим требованиям. Его плотность очень высока ($\rho \approx 11,34 \text{ г/см}^3$), а атомный номер велик ($Z=82$). Высокая концентрация тяжелых атомных ядер и электронов в свинце обеспечивает эффективное поглощение и рассеяние гамма-квантов, ослабляя их поток.

Толщина стенок контейнера играет решающую роль. Интенсивность гамма-излучения ослабевает по экспоненциальному закону при прохождении через вещество. Поэтому, чтобы снизить уровень излучения от мощного радиоактивного препарата до безопасного значения, требуется слой свинца значительной толщины. Кроме того, свинец является относительно недорогим и простым в обработке материалом по сравнению с другими плотными металлами, что делает его практичным выбором для создания защитных экранов и контейнеров.

Ответ: Радиоактивные препараты хранят в толстостенных свинцовых контейнерах, потому что свинец, благодаря своей высокой плотности и большому атомному номеру, эффективно поглощает наиболее проникающее и опасное гамма-излучение. Толстые стенки контейнера необходимы для ослабления интенсивности излучения до безопасного для человека и окружающей среды уровня.