Номер 997, 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 997, страница 135.

Условие.

997. [839] Какой химический элемент образуется после четырёх $\alpha$-распадов и двух $\beta$-распадов элемента тория $_{90}^{232}Th$?

Решение.

Дано:

Исходный элемент: торий $^{232}_{90}\text{Th}$

Количество α-распадов: $n_{\alpha} = 4$

Количество β-распадов: $n_{\beta} = 2$

Найти:

Новый химический элемент $^A_Z\text{X}$.

Решение:

При α-распаде ядро испускает альфа-частицу, которая является ядром гелия ($^4_2\text{He}$). В результате этого массовое число $\text{A}$ ядра уменьшается на 4, а зарядовое число $\text{Z}$ уменьшается на 2.

При β-распаде (электронном) ядро испускает бета-частицу, которая является электроном ($^0_{-1}\text{e}$). В результате этого массовое число $\text{A}$ ядра не изменяется, а зарядовое число $\text{Z}$ увеличивается на 1.

Определим, как изменятся массовое и зарядовое числа исходного ядра тория после всех распадов.

1. Изменение массового числа $\text{A}$:

Четыре α-распада уменьшат массовое число на $4 \times 4 = 16$.

Два β-распада не изменят массовое число ($2 \times 0 = 0$).

Новое массовое число $A'$ будет равно:

$A' = 232 - 16 = 216$

2. Изменение зарядового числа $\text{Z}$:

Четыре α-распада уменьшат зарядовое число на $4 \times 2 = 8$.

Два β-распада увеличат зарядовое число на $2 \times 1 = 2$.

Новое зарядовое число $Z'$ будет равно:

$Z' = 90 - 8 + 2 = 84$

Таким образом, в результате серии распадов образуется новый элемент с массовым числом $A' = 216$ и зарядовым числом $Z' = 84$.

По периодической таблице химических элементов Д.И. Менделеева находим элемент с порядковым номером 84. Это полоний (Po).

Общая схема реакции выглядит так:

$^{232}_{90}\text{Th} \rightarrow ^{216}_{84}\text{Po} + 4 \cdot ^4_2\text{He} + 2 \cdot ^0_{-1}\text{e}$

Ответ: В результате четырёх α-распадов и двух β-распадов элемента тория $^{232}_{90}\text{Th}$ образуется изотоп полония $^{216}_{84}\text{Po}$.