Номер 7, страница 189 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Громцева

14. Квантовая физика. 14.11. Радиоактивность - номер 7, страница 189.

Решение.

Решение 2.

Дано:

Исходный элемент: $_Z^A X$

Тип распада: β-распад

Найти:

Зарядовое число $Z'$ нового элемента Y

Массовое число $A'$ нового элемента Y

Решение:

β-распад (или бета-минус распад) — это вид радиоактивного превращения, при котором в ядре атома один из нейтронов ($n$) превращается в протон ($p$), испуская при этом электрон ($e^-$) и электронное антинейтрино ($\bar{\nu}_e$).

Уравнение реакции β-распада для элемента $_Z^A X$ можно записать следующим образом:

$_Z^A X \rightarrow _{Z'}^{A'} Y + _{-1}^0 e + \bar{\nu}_e$

где $_Z^A X$ — исходное ядро, $_{Z'}^{A'} Y$ — ядро нового элемента, а $_{-1}^0 e$ — электрон (β-частица).

Для нахождения зарядового и массового чисел нового элемента воспользуемся законами сохранения:

1. Закон сохранения массового числа (числа нуклонов). Сумма массовых чисел (верхних индексов) до реакции должна равняться сумме массовых чисел после реакции:

$A = A' + 0$

Из этого уравнения следует, что массовое число не изменяется:

$A' = A$

2. Закон сохранения электрического заряда. Сумма зарядовых чисел (нижних индексов) до реакции должна равняться сумме зарядовых чисел после реакции:

$Z = Z' + (-1)$

Из этого уравнения находим зарядовое число нового элемента:

$Z' = Z + 1$

Таким образом, в результате β-распада образуется новый элемент, массовое число которого совпадает с исходным, а зарядовое число (и, соответственно, порядковый номер в таблице Менделеева) увеличивается на единицу.

Ответ: зарядовое число нового элемента Y будет $Z + 1$, а массовое число останется прежним, $A$.