Номер 7, страница 238 - гдз по физике 9 класс учебник Закирова, Аширов

7. Какие частицы называют радиоизотопами?

Радиоизотопы, также известные как радиоактивные изотопы или радионуклиды, — это разновидности атомов одного и того же химического элемента, ядра которых являются нестабильными. Из-за этой нестабильности они подвержены самопроизвольному превращению, которое называется радиоактивным распадом.

Чтобы дать развернутое определение, необходимо пояснить два ключевых понятия:

1. Изотопы. Это атомы, которые имеют одинаковое количество протонов в ядре, но разное количество нейтронов. Поскольку количество протонов определяет химический элемент, все изотопы одного элемента занимают одно и то же место в периодической системе. Например, у водорода есть три изотопа: протий ($^1H$, 1 протон, 0 нейтронов), дейтерий ($^2H$, 1 протон, 1 нейтрон) и тритий ($^3H$, 1 протон, 2 нейтрона). Протий и дейтерий стабильны, а тритий — радиоактивен.

2. Нестабильность ядра и радиоактивный распад. Стабильность атомного ядра зависит от соотношения в нём протонов и нейтронов. Ядра, в которых это соотношение выходит за пределы так называемой "долины стабильности", являются нестабильными. Чтобы достичь более стабильного состояния, такие ядра самопроизвольно распадаются. Этот процесс сопровождается испусканием ионизирующего излучения: альфа-частиц (ядра гелия $^4_2He$), бета-частиц (электроны $e^-$ или позитроны $e^+$), гамма-квантов (высокоэнергетическое электромагнитное излучение) и других частиц.

Таким образом, объединяя эти понятия, можно сказать, что радиоизотопы — это атомы с нестабильными ядрами, которые стремятся к стабильности через процесс радиоактивного распада, испуская при этом энергию в виде излучения. Важно понимать, что, хотя в вопросе используется термин "частицы", радиоизотопы — это целые атомы (или, точнее, их ядра — нуклиды), а не элементарные частицы.

Примером широко известного радиоизотопа является углерод-14 ($^{14}C$), который используется в радиоуглеродном анализе для определения возраста органических останков. Его ядро содержит 6 протонов и 8 нейтронов, что делает его нестабильным по сравнению со стабильным углеродом-12 ($^{12}C$, 6 протонов и 6 нейтронов). Ядро $^{14}C$ распадается, превращаясь в ядро стабильного азота-14 ($^{14}N$).

Ответ: Радиоизотопами называют разновидности атомов химических элементов, ядра которых нестабильны и самопроизвольно распадаются, испуская при этом ионизирующее излучение.