Sự phóng xạ là gì? Nêu các tia phóng xạ và bản chất của chúng

Bài 53: Phóng xạ

Câu 1 (trang 272 sgk Vật Lí 12 nâng cao): Sự phóng xạ là gì? Nêu các tia phóng xạ và bản chất của chúng.

Lời giải:

* Phóng xạ là hiện tượng hạt nhân nguyên tử của một số nguyên tố (kém bền vững) tự phóng ra các bức xạ rồi biến đổi thành hạt nhân nguyên tử của các nguyên tố khác (bền vững hơn).

Các nguyên tố phóng xạ có sẵn trong tự nhiên gọi là phóng xạ tự nhiên. Các nguyên tố phóng xạ do con người tạo ra gọi là phóng xạ nhân tạo (phóng xạ nhân tạo có nhiều hơn phóng xạ tự nhiên).

* Các loại tia phóng xạ (phóng ra từ hạt nhân):

a) Tia alpha (α): thực chất là hạt nhân nguyên tử

- Bị lệch về phía bản (-) của tụ điện vì mang q = +2e.

- Phóng ra với vận tốc 107m/s.

- Có khả năng ion hoá chất khí.

- Đâm xuyên kém. Trong không khí đi được 8cm.

b) Tia Bêta (β): Gồm β⁺ và β^-

- β^- : lệch về bản (+) của tụ điện, thực chất là chùm electron, có điện tích -e.

- Do sự biến đổi: n → p + e + ν− (ν− là phản hạt notrino)

- β⁺ lệch về phía (-) của tụ điện (lệch nhiều hơn tia α và đối xứng với β^-); β⁺ thực chất là electron dương hay pôzitrôn có điện tích +e.

- Do sự biến đổi: p → n + ν + β⁺ (ν là hạt notrino)

- Các tia β phóng ra với vận tốc gần bằng vận tốc ánh sáng. Ion hoá chất khí yếu hơn α. Khả năng đâm xuyên mạnh, đi được vài trăm mét trong không khí.

- Trong từ trường các tia β^-, β⁺, α đều bị lệch theo phương vuông góc với đường sức từ , do lực Lorentz nhưng vì tia β^- có điện tích trái dấu với các tia β⁺, α nên có xu hướng lệch ngược hướng với các tia β⁺, α.

c) Tia gammar (γ):

- Có bản chất là sóng điện từ bước sóng rất ngắn (λ < 0,01nm), là chùm phôtôn năng lượng cao.

- Không bị lệch trong điện trường, từ trường.

- Có các tính chất như tia Rơnghen.

- Khả năng đâm xuyên lớn, có thể đi qua lớp chì vài cm và rất nguy hiểm.

- Phóng xạ γ không làm biến đổi hạt nhân nhưng phóng xạ γ luôn đi kèm với các phóng xạ α, β.