Номер 995, страница 135, часть 1 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Парфентьева

Часть 1. 11 класс. Квантовая физика. Физика атомного ядра. Радиоактивность. Закон радиоактивного распада. Изотопы. Нейтрон - номер 995, страница 135.

Условие.

995. [837] Какое ядро образуется в результате электронного β-распада ядра трития (изотопа водорода $_\text{1}^\text{3}\text{H}$)?

Решение.

Дано:

Исходное ядро: тритий ($ _1^3H $).

Тип распада: электронный $\beta$-распад.

Найти:

Ядро, которое образуется в результате распада.

Решение:

Электронный $\beta$-распад (или $\beta^-$-распад) представляет собой процесс, в ходе которого один из нейтронов в ядре атома превращается в протон, при этом испускается электрон ($e^-$) и электронное антинейтрино ($\bar{\nu}_e$).

Общая схема $\beta^-$-распада записывается в виде:

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

где $ _Z^A X $ — исходное (материнское) ядро, $ _{Z+1}^A Y $ — конечное (дочернее) ядро, $ _{-1}^0e $ — испускаемый электрон (бета-частица).

Из уравнения видно, что при $\beta^-$-распаде массовое число ядра ($\text{A}$) сохраняется, а зарядовое число ($\text{Z}$) увеличивается на единицу.

Рассмотрим распад ядра трития $ _1^3H $. Для этого ядра:

• Массовое число $A = 3$.
• Зарядовое число $Z = 1$.

Применяя правило $\beta^-$-распада, найдем характеристики нового ядра $\text{Y}$:

• Новое массовое число $A' = A = 3$.
• Новое зарядовое число $Z' = Z + 1 = 1 + 1 = 2$.

Элемент с зарядовым числом $Z' = 2$ в периодической таблице Д.И. Менделеева — это гелий (He).

Таким образом, в результате распада образуется ядро изотопа гелия-3, $ _2^3He $.

Уравнение реакции для $\beta$-распада трития выглядит следующим образом:

$ _1^3H \rightarrow _2^3He + _{-1}^0e + \bar{\nu}_e $

Ответ: В результате электронного $\beta$-распада ядра трития образуется ядро гелия-3 ($ _2^3He $).