Радиоактивное вещество испускает α− и β− частицы, которые отклоняются в электрическом поле. Укажите знаки зарядов на пластинах, образующих электрическое поле (рис. 329).

рис. 329

Для решения задачи необходимо разобраться с физическими процессами, которые происходят при взаимодействии радиоактивного излучения с электрическим полем, а также с характеристиками испускаемых частиц.

Основные типы радиоактивного излучения

1. Альфа−частицы (α−излучение):

   • Альфа−частицы представляют собой ядра гелия, состоящие из двух протонов и двух нейтронов.
   • Заряд альфа−частицы: $ +2e $ (положительный заряд, где $ e $ — элементарный заряд).
   • Масса альфа−частицы достаточно велика по сравнению с другими видами излучения.
   • В электрическом поле альфа−частицы отклоняются в сторону отрицательно заряженной пластины.

2. Бета−частицы (β−излучение):

   • Бета−частицы — это электроны (или позитроны, в случае β⁺−распада).
   • Заряд бета−частицы: $ -e $ (отрицательный заряд, если это электрон).
   • Масса бета−частицы значительно меньше массы альфа−частиц.
   • В электрическом поле бета−частицы отклоняются в сторону положительно заряженной пластины.

3. Гамма−излучение (γ−лучи):

   • Гамма−излучение — это электромагнитные волны высокой энергии, а не частицы.
   • Заряд гамма−лучей: нейтральный (нулевой заряд).
   • В электрическом поле гамма−лучи не отклоняются, так как они не имеют заряда.

Влияние электрического поля на заряженные частицы

Электрическое поле создается между двумя заряженными пластинами, одна из которых положительно заряжена, другая — отрицательно. Под действием электрического поля:
− Частицы с положительным зарядом (например, альфа−частицы) притягиваются к отрицательно заряженной пластине.
− Частицы с отрицательным зарядом (например, бета−частицы) притягиваются к положительно заряженной пластине.
− Нейтральные частицы (например, гамма−лучи) не изменяют своего движения, поскольку не взаимодействуют с электрическим полем.

Линии движения частиц в электрическом поле

На рисунке показаны траектории движения радиоактивных частиц:
− Альфа−частицы $ α $ отклоняются в одну сторону.
− Бета−частицы $ β $ отклоняются в противоположную сторону.
− Гамма−лучи $ γ $ движутся прямо, не отклоняясь.

Определение зарядов пластин

Чтобы определить знаки зарядов пластин, нужно учитывать, что:
1. Альфа−частицы движутся к отрицательно заряженной пластине.
2. Бета−частицы движутся к положительно заряженной пластине.

Заключение

На основании приведенной теории можно сделать вывод о знаках зарядов пластин, между которыми создается электрическое поле.