Номер 8, страница 189 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Громцева

14.11. Радиоактивность. 14. Квантовая физика - номер 8, страница 189.

Решение.

Решение 2.

Решение

Гамма-распад ($\gamma$-распад) — это вид радиоактивного распада, при котором возбужденное атомное ядро переходит в состояние с более низкой энергией, испуская при этом гамма-квант, который является фотоном высокой энергии.

Ключевой особенностью гамма-кванта ($\gamma$) является то, что он не имеет массы покоя и электрического заряда. Следовательно, его массовое число принимается равным 0, и его зарядовое число также равно 0.

Уравнение реакции $\gamma$-распада для элемента ${}^A_Z X$ можно записать в следующем виде: $$ {}^A_Z X^* \rightarrow {}^A_Z X + {}^0_0\gamma $$ где ${}^A_Z X^*$ — это ядро в возбужденном состоянии, а ${}^A_Z X$ — то же ядро, но в основном или менее возбужденном состоянии.

При любой ядерной реакции должны соблюдаться законы сохранения массового числа и заряда. Проанализируем, как они применяются к $\gamma$-распаду:

1. Закон сохранения зарядового числа ($Z$): Сумма зарядовых чисел до реакции должна быть равна сумме зарядовых чисел после реакции. В данном случае зарядовое число до реакции равно $Z$. После реакции оно складывается из зарядового числа нового ядра и зарядового числа гамма-кванта ($0$). Таким образом, $Z_{начальное} = Z_{конечное}$, то есть $Z \rightarrow Z + 0$. Зарядовое число ядра не изменяется.

2. Закон сохранения массового числа ($A$): Сумма массовых чисел до реакции должна быть равна сумме массовых чисел после реакции. Массовое число до реакции равно $A$. После реакции оно складывается из массового числа нового ядра и массового числа гамма-кванта ($0$). Таким образом, $A_{начальное} = A_{конечное}$, то есть $A \rightarrow A + 0$. Массовое число ядра также не изменяется.

Таким образом, в результате $\gamma$-распада изменяется только энергетическое состояние ядра, а его нуклонный состав (количество протонов и нейтронов) и, следовательно, сам химический элемент, остаются неизменными.

Ответ: При $\gamma$-распаде зарядовое число и массовое число элемента не изменяются.