Номер 2, страница 248 - гдз по физике 9 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 5. Элементы квантовой физики. Параграф 63. Действия радиоактивных излучений и их применение - номер 2, страница 248.

Условие.

2. Как отличается друг от друга биологическое действие $\alpha$-частиц, $\beta$-частиц и $\gamma$-излучения?

Решение.

Биологическое действие $α$-частиц, $β$-частиц и $γ$-излучения принципиально различается из-за их разной физической природы, которая определяет две ключевые характеристики: проникающую способность (на какую глубину излучение может проникнуть в вещество) и ионизирующую способность (насколько интенсивно оно создает ионы, повреждая живые клетки).

$α$-частицы (альфа-частицы)

Это тяжелые, положительно заряженные частицы, представляющие собой ядра атомов гелия ($^{4}_{2}He$). Они обладают очень низкой проникающей способностью и задерживаются листом бумаги или внешним слоем кожи. Однако их ионизирующая способность очень высока: на коротком пути они создают большое количество ионов. Вследствие этого при внешнем облучении $α$-частицы практически безвредны. Но при попадании источника излучения внутрь организма (с пищей, водой, вдыхаемым воздухом) они становятся чрезвычайно опасными, вызывая тяжелые локальные повреждения клеток и тканей.

$β$-частицы (бета-частицы)

Это легкие, отрицательно заряженные частицы — электроны ($e^{-}$). Они обладают средней проникающей способностью, проходя в ткани тела на глубину до нескольких миллиметров, а в воздухе — на несколько метров. Их ионизирующая способность значительно ниже, чем у $α$-частиц, но выше, чем у $γ$-излучения. При внешнем облучении $β$-частицы могут вызывать радиационные ожоги кожи и поражать хрусталик глаза. При попадании внутрь организма они также представляют серьезную опасность.

$γ$-излучение (гамма-излучение)

Это электромагнитное излучение высокой энергии (фотоны), не имеющее массы и заряда. Оно характеризуется очень высокой проникающей способностью, легко проходя сквозь тело человека. При этом его ионизирующая способность является самой низкой из трех видов. Главная опасность $γ$-излучения заключается во внешнем облучении, так как оно способно равномерно повреждать все, в том числе глубоко расположенные, органы и ткани организма. При внутреннем облучении его эффект слабее, чем у $α$- и $β$-частиц, так как значительная часть энергии уносится из тела, не взаимодействуя с ним.

Ответ:

Биологическое действие излучений различается кардинально из-за разного соотношения проникающей и ионизирующей способностей.
1. $α$-частицы: низкая проникающая способность, но высокая ионизирующая. Наиболее опасны при попадании источника внутрь организма, вызывая сильные локальные повреждения.
2. $β$-частицы: средняя проникающая и средняя ионизирующая способность. Опасны как при внутреннем, так и при внешнем облучении (могут вызывать ожоги кожи).
3. $γ$-излучение: высокая проникающая способность, но низкая ионизирующая. Наиболее опасно при внешнем облучении, так как поражает весь организм, включая внутренние органы.