Номер 1, страница 258 - гдз по физике 11 класс учебник Жилко, Маркович

1. Какое излучение называют ионизирующим?

1. Какое излучение называют ионизирующим?

Ионизирующим излучением (или ионизирующей радиацией) называют потоки частиц и/или электромагнитных квантов, которые при взаимодействии с веществом вызывают его ионизацию. Ионизация — это процесс образования положительно и отрицательно заряженных частиц (ионов) из электрически нейтральных атомов и молекул.

Суть процесса заключается в том, что частица или квант излучения обладает достаточной энергией, чтобы при столкновении с атомом или молекулой вещества выбить из его электронной оболочки один или несколько электронов. В результате атом (молекула) теряет электрон и становится положительно заряженным ионом, а выбитый электрон становится свободным. Образовавшаяся пара — положительный ион и свободный электрон — называется ионной парой.

Ключевым свойством ионизирующего излучения является высокая энергия его составляющих (частиц или квантов), которая должна превышать энергию связи электронов в атомах (энергию ионизации). Для большинства веществ эта энергия составляет несколько десятков электронвольт (эВ).

Различают два основных вида ионизирующего излучения:

• Корпускулярное излучение — это потоки элементарных частиц и ядер атомов:
  • Альфа-излучение ($\alpha$-излучение) — поток тяжелых положительно заряженных альфа-частиц (ядер атома гелия $_{2}^{4}He^{2+}$). Оно обладает очень высокой ионизирующей способностью, но низкой проникающей способностью (задерживается листом бумаги или кожей).
  • Бета-излучение ($\beta$-излучение) — поток электронов или позитронов, возникающих при бета-распаде ядер. Его ионизирующая способность ниже, чем у альфа-частиц, но проникающая способность выше (проходит в ткани тела на несколько сантиметров).
  • Нейтронное излучение — поток нейтронов. Нейтроны не имеют заряда и ионизируют вещество не напрямую (не за счет кулоновского взаимодействия), а косвенно: они взаимодействуют с ядрами атомов, вызывая ядерные реакции, в результате которых образуются вторичные ионизирующие частицы (протоны, гамма-кванты).
  • Протонное излучение и потоки других тяжелых ионов.
• Электромагнитное излучение — это поток высокоэнергетических фотонов (квантов):
  • Гамма-излучение ($\gamma$-излучение) — электромагнитное излучение, испускаемое ядрами атомов при переходах из возбужденного состояния в стабильное. Обладает низкой ионизирующей способностью, но очень высокой проникающей способностью (для защиты требуются толстые слои свинца или бетона).
  • Рентгеновское излучение — по своей природе аналогично гамма-излучению, но имеет другое происхождение (возникает при торможении быстрых электронов или при электронных переходах во внутренних оболочках атомов). Его энергия, как правило, ниже, чем у гамма-квантов.

Излучения с меньшей энергией, такие как ультрафиолетовое (за исключением его самой коротковолновой, "жесткой" части), видимый свет, инфракрасное излучение и радиоволны, не являются ионизирующими, так как их энергии недостаточно для отрыва электронов от атомов.

Ответ: Ионизирующим называют излучение (потоки частиц или электромагнитных квантов), которое при прохождении через вещество способно ионизировать его атомы и молекулы, то есть создавать из них ионы. Основные виды ионизирующего излучения: альфа-, бета-, нейтронное, гамма- и рентгеновское излучение.