Номер 4, страница 16 - гдз по физике 10 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 1. Научный метод познания. Параграф 3. Метод моделирования. Задания и упражнения - номер 4, страница 16.

Условие.

4. При бомбардировке изотопа азота $_{7}^{14}\text{N}$ нейтронами получается изотоп углерода. Запишите недостающее обозначение в следующей ядерной реакции: $_{7}^{14}\text{N} + _{2}^{4}\text{He} \rightarrow ... + _{1}^{1}\text{H}$. Какая модель атомного ядра используется для объяснения и записи ядерных реакций?

Решение.

Запишите недостающее обозначение в следующей ядерной реакции: ${}_{7}^{14}\text{N} + {}_{2}^{4}\text{He} \rightarrow ... + {}_{1}^{1}\text{H}$

Дано:
Ядерная реакция: ${}_{7}^{14}\text{N} + {}_{2}^{4}\text{He} \rightarrow {}_{Z}^{A}\text{X} + {}_{1}^{1}\text{H}$

Найти:
Неизвестный элемент ${}_{Z}^{A}\text{X}$.

Решение:
Для определения неизвестного элемента ${}_{Z}^{A}\text{X}$ воспользуемся законами сохранения массового числа (A) и зарядового числа (Z) в ядерных реакциях.

1. Закон сохранения массового числа: Сумма массовых чисел (верхних индексов) частиц до реакции равна сумме массовых чисел частиц после реакции.

$14 + 4 = A + 1$

$18 = A + 1$

$A = 18 - 1 = 17$

2. Закон сохранения зарядового числа: Сумма зарядовых чисел (нижних индексов) частиц до реакции равна сумме зарядовых чисел частиц после реакции.

$7 + 2 = Z + 1$

$9 = Z + 1$

$Z = 9 - 1 = 8$

Элемент с зарядовым числом $Z=8$ в периодической системе Менделеева — это кислород (O). Таким образом, недостающее обозначение — это изотоп кислорода с массовым числом 17.

Ответ: Недостающее обозначение в ядерной реакции — ${}_{8}^{17}\text{O}$. Полная реакция выглядит так: ${}_{7}^{14}\text{N} + {}_{2}^{4}\text{He} \rightarrow {}_{8}^{17}\text{O} + {}_{1}^{1}\text{H}$.

---

Какая модель атомного ядра используется для объяснения и записи ядерных реакций?

Для объяснения и записи ядерных реакций используется протонно-нейтронная модель атомного ядра. Согласно этой модели, ядро состоит из положительно заряженных протонов и нейтральных нейтронов, которые вместе называются нуклонами. Число протонов в ядре определяет его заряд (зарядовое число Z) и, следовательно, химический элемент. Суммарное число протонов и нейтронов определяет массовое число ядра (A). Именно на основе этой модели применяются законы сохранения зарядового и массового чисел при записи уравнений ядерных реакций.

Ответ: Протонно-нейтронная модель.