Номер 4, страница 231 - гдз по физике 11 класс учебник Жилко, Маркович

4. Какое из трех типов излучений $(\alpha, \beta \text{ или } \gamma)$ обладает наибольшей проникающей способностью?

Решение

Проникающая способность ионизирующего излучения — это его способность проходить через вещество, теряя при этом свою энергию. Различные типы излучений (альфа, бета и гамма) имеют разную проникающую способность из-за различий в их составе, массе, заряде и энергии.

• $\alpha$-излучение (альфа-излучение) представляет собой поток тяжелых, положительно заряженных частиц — ядер атомов гелия ($ {}^4_2\text{He} $). Из-за большой массы и двойного положительного заряда альфа-частицы очень активно взаимодействуют с атомами вещества, через которое проходят, вызывая его сильную ионизацию. В результате они быстро теряют свою энергию и имеют очень низкую проникающую способность. Пробег альфа-частиц в воздухе составляет всего несколько сантиметров, а для их полной остановки достаточно листа бумаги или верхних слоев кожи.

• $\beta$-излучение (бета-излучение) — это поток электронов ($e^-$) или позитронов ($e^+$). Эти частицы значительно легче альфа-частиц и имеют единичный отрицательный или положительный заряд. Они также ионизируют вещество, но менее интенсивно, чем альфа-частицы. Поэтому бета-частицы обладают средней проникающей способностью, большей, чем у альфа-частиц. Они могут проходить в воздухе расстояние до нескольких метров, а для их поглощения требуется слой алюминия толщиной в несколько миллиметров.

• $\gamma$-излучение (гамма-излучение) — это электромагнитное излучение с очень высокой энергией (поток фотонов). Гамма-кванты не имеют массы покоя и электрического заряда. Из-за отсутствия заряда они слабо взаимодействуют с веществом (в основном через фотоэффект, комптоновское рассеяние и рождение пар). Это приводит к тому, что они теряют энергию гораздо медленнее и могут проникать на большие глубины в вещество. Для их значительного ослабления требуются толстые слои плотных материалов, таких как свинец или бетон.

Таким образом, сравнивая три типа излучения по их способности проникать через препятствия, можно расположить их в следующем порядке по возрастанию проникающей способности: $\alpha$-излучение < $\beta$-излучение < $\gamma$-излучение.

Ответ: Наибольшей проникающей способностью обладает $\gamma$-излучение (гамма-излучение).