Альфа-, бета- и гамма-излучение: что меняется в ядре
Условие
Ядро некоторого элемента испустило альфа-частицу. Как изменились массовое и зарядовое числа этого ядра и на сколько клеток сдвинулся элемент в периодической системе? Сравни с бета-распадом: там ядро испускает электрон. Почему защита от разных видов излучения устроена по-разному?
Что известно и что ищем
Известно, что произошёл альфа-распад; для сравнения разбираем и бета-распад.
Ищем изменения массового и зарядового чисел и положение элемента после распада.
Отдельный вопрос — о проникающей способности излучений, то есть о том, как разные частицы взаимодействуют с веществом.
Ход решения
Шаг 1. Вспоминаем состав альфа-частицы. Это ядро гелия: два протона и два нейтрона. Значит, при её вылете ядро теряет два протона и два нейтрона.
Шаг 2. Считаем изменения чисел. Массовое число уменьшается на четыре (два протона и два нейтрона), зарядовое — на два. Если до распада массовое число было двести тридцать восемь, а зарядовое девяносто два, то после распада получаем двести тридцать четыре и девяносто.
Шаг 3. Определяем положение в таблице. Элемент сдвигается на две клетки к началу периодической системы, потому что зарядовое число уменьшилось на два. Правило простое: альфа-распад уводит влево на две клетки, бета-распад — вправо на одну.
Шаг 4. Разбираем бета-распад. При нём нейтрон в ядре превращается в протон и испускает электрон, поэтому число протонов растёт на единицу, а массовое число почти не меняется. Пример: углерод с массовым числом четырнадцать превращается в азот с тем же массовым числом. Именно так в природе образуется радиоуглерод и распадается.
Шаг 5. Объясняем защиту. Альфа-частица крупная и сильно заряженная, поэтому быстро теряет энергию в веществе: её задерживает лист бумаги или слой воздуха. Бета-частицы проходят дальше: их останавливает несколько миллиметров металла или толстая одежда. Гамма-кванты не имеют заряда и слабо взаимодействуют с веществом, поэтому от них защищает только массивная преграда — толстый слой свинца или бетона. Чем слабее взаимодействует излучение, тем глубже оно проникает и тем серьёзнее нужна защита.
Проверь себя
Ответ: при альфа-распаде массовое число уменьшается на четыре, зарядовое на два, элемент сдвигается на две клетки влево; при бета-распаде зарядовое число растёт на единицу, и элемент сдвигается на клетку вправо.
Проверка вывода: суммарные массовые и зарядовые числа до и после распада одинаковы, если учесть саму испущенную частицу. Это та же проверка законов сохранения, что и в ядерных реакциях.
Ловушка: считать, что при бета-распаде ядро «теряет массу». Массовое число не меняется, потому что нейтрон не исчезает, а превращается в протон; меняется заряд, а значит и место элемента в таблице.
Как объяснить ребёнку
«Ядро — как коробка с шариками. Альфа-распад уносит сразу пару протонов и пару нейтронов — коробка заметно легчает. Бета-распад хитрее: нейтрон превращается в протон, поэтому шариков столько же, но заряд больше. Поэтому и в таблице элемент едет в разные стороны».
Тема для отчёта родителю
«Радиоактивные превращения: альфа- и бета-распад, свойства излучений».
Формулировка задания — наш аналог по теме, а не текст из учебника.
Видео по теме
Плеер сайта подгружается по нажатию, встроенный плеер площадки — при прокрутке до него: страница не тормозит из-за видео.
Атом и атомное ядро: радиоактивность и ядерные реакции — 9 класс, Физикавидео · 3:26 · 11.10.2026Атом и атомное ядро: радиоактивность и ядерные реакции — 9 класс, разбор за три минуты. Ядро описывают всего двумя числами: зарядовое число — это число протонов, оно задаёт заряд ядра и место элемента в периодической системе, а массовое число — сумма протонов и нейтронов. Атомы одного элемента с разным числом нейтронов — изотопы: клетка в таблице одна, а устойчивость ядер разная. В ролике: почему атом почти пуст — в опытах Резерфорда почти все частицы проходили сквозь тонкую золотую фольгу, но примерно одна из нескольких тысяч отскакивала назад, а размазанный по атому заряд таких отскоков не дал бы → альфа-распад: альфа-частица — ядро гелия, два протона и два нейтрона, поэтому массовое число уменьшается на четыре, зарядовое на два, и элемент уходит на две клетки к началу таблицы (238/92 → 234/90) → бета-распад: нейтрон превращается в протон и испускает электрон, протонов на один больше, а массовое число почти не меняется — элемент сдвигается на клетку вправо (углерод 14 → азот 14) → проникающая способность: альфа-частицу задерживает лист бумаги, бета-частицы — миллиметры металла, от гамма-квантов спасает толстый слой свинца или бетона → ядерная реакция: сумма массовых и сумма зарядовых чисел до реакции равны суммам после, поэтому алюминий 27/13 плюс нейтрон даёт натрий 24/11 и альфа-частицу (27 + 1 = 28 = 24 + 4; 13 + 0 = 13 = 11 + 2) → правило «почему так»: частицы не исчезают, а переходят из ядра в ядро; планетарную модель дополнили гипотезой Бора о разрешённых орбитах и квантах; энергия реакции берётся из внутренней энергии ядра → типичные ошибки: путают массовое и зарядовое числа, ждут потери массы при бета-распаде, считают, что протоны и нейтроны сохраняются по отдельности → проверь себя: два числа ядра без путаницы и дописанная реакция.
Короткий разбор той же темы — меньше минуты и вертикально: удобно смотреть с телефона.
Ядро атома: два числа вместо угадыванияшортс · 0:47 · 17.10.2026Атом и атомное ядро за 45 секунд, 9 класс. Ядро крошечное, но в нём почти вся масса атома: частица, пущенная в тонкую фольгу, проходит насквозь, а редкая отскакивает назад — значит, заряд и масса собраны в маленьком ядре.Смотреть на странице темы