Номер 8, страница 284 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Авторы: Пёрышкин И. М., Гутник Е. М., Иванов А. И., Петрова М. А.
Тип: Учебник
Издательство: Просвещение
Год издания: 2023 - 2025
Уровень обучения: базовый
Цвет обложки: белый, синий
ISBN: 978-5-09-102556-9
Допущено Министерством просвещения Российской Федерации
Популярные ГДЗ в 9 классе
Ответь на вопросы. § 58. Радиоактивные превращения атомных ядер. Закон радиоактивного распада. Глава 4. Строение атома и атомного ядра. Использование энергии атомных ядер - номер 8, страница 284.
№8 (с. 284)
Условие. №8 (с. 284)
скриншот условия

8. В чём состоит закон радиоактивного распада?
Решение. №8 (с. 284)

Решение 2. №8 (с. 284)
Закон радиоактивного распада — это физический закон, описывающий зависимость числа нераспавшихся радиоактивных ядер от времени. Этот закон носит статистический характер, то есть он применим к большому числу одинаковых ядер и описывает среднее поведение ансамбля, а не распад каждого конкретного ядра в отдельности. Распад отдельного ядра является случайным событием, и невозможно предсказать, когда именно оно произойдет.
Закон был экспериментально установлен Фредериком Содди и Эрнестом Резерфордом и формулируется следующим образом: число ядер, распадающихся за малый промежуток времени, пропорционально числу имеющихся ядер.
Математически закон радиоактивного распада выражается формулой:
$N(t) = N_0 e^{-\lambda t}$
где:
- $N(t)$ — число нераспавшихся радиоактивных ядер в момент времени $t$;
- $N_0$ — начальное число радиоактивных ядер (в момент времени $t=0$);
- $e$ — основание натурального логарифма (число Эйлера, $e \approx 2.718$);
- $\lambda$ — постоянная распада, характеризующая вероятность распада одного ядра за единицу времени. Она является уникальной для каждого радиоактивного изотопа. Единица измерения в СИ — $с^{-1}$.
- $t$ — время.
Из этой формулы видно, что число радиоактивных ядер уменьшается со временем по экспоненциальному закону.
Важной характеристикой радиоактивного распада является период полураспада ($T_{1/2}$). Это время, в течение которого распадается половина от первоначального числа радиоактивных ядер. То есть, при $t = T_{1/2}$, число оставшихся ядер $N(T_{1/2}) = N_0 / 2$.
Связь между периодом полураспада и постоянной распада можно найти, подставив эти значения в основную формулу:
$\frac{N_0}{2} = N_0 e^{-\lambda T_{1/2}}$
$ \frac{1}{2} = e^{-\lambda T_{1/2}}$
$ \ln\left(\frac{1}{2}\right) = -\lambda T_{1/2}$
$ -\ln(2) = -\lambda T_{1/2}$
$T_{1/2} = \frac{\ln(2)}{\lambda} \approx \frac{0.693}{\lambda}$
Используя период полураспада, закон радиоактивного распада можно записать в другой форме:
$N(t) = N_0 \cdot 2^{-t/T_{1/2}}$
Эта форма наглядно показывает, что за каждый промежуток времени, равный периоду полураспада, число нераспавшихся ядер уменьшается в два раза.
Также с законом распада тесно связано понятие активности ($A$) радиоактивного образца. Активность — это число распадов в единицу времени. Она пропорциональна числу нераспавшихся ядер:
$A(t) = \lambda N(t)$
Соответственно, активность также убывает по экспоненциальному закону:
$A(t) = A_0 e^{-\lambda t}$, где $A_0 = \lambda N_0$ — начальная активность.
Ответ: Закон радиоактивного распада — это статистический закон, утверждающий, что число нераспавшихся радиоактивных ядер в образце уменьшается со временем по экспоненциальному закону. Математически он выражается формулой $N(t) = N_0 e^{-\lambda t}$, где $N(t)$ — число ядер в момент времени $t$, $N_0$ — начальное число ядер, а $\lambda$ — постоянная распада, характерная для данного изотопа. Эквивалентная форма записи через период полураспада $T_{1/2}$ (время, за которое распадается половина ядер) имеет вид $N(t) = N_0 \cdot 2^{-t/T_{1/2}}$.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Мы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 9 класс, для упражнения номер 8 расположенного на странице 284 к учебнику 2023 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №8 (с. 284), авторов: Пёрышкин (И М), Гутник (Елена Моисеевна), Иванов (Александр Иванович), Петрова (Мария Арсеньевна), ФГОС (новый, красный) базовый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.