Номер 1, страница 250 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

10.1. Некоторый нуклид содержит протонов больше, чем нейтронов, а при бомбардировке нейтронами превращается в тритий и протий. Определите нуклид.

Дано:

Неизвестный нуклид, который обозначим как $^A_Z X$.

Условие 1: Число протонов в нуклиде больше числа нейтронов, то есть $Z > N$.

Условие 2: При бомбардировке нейтроном ($^1_0 n$) нуклид превращается в тритий ($^3_1 H$) и протий ($^1_1 H$).

Найти:

Определить нуклид $^A_Z X$.

Решение:

Запишем уравнение ядерной реакции в соответствии с условием задачи. Неизвестный нуклид $^A_Z X$ взаимодействует с нейтроном $^1_0 n$, в результате чего образуются ядро трития $^3_1 H$ и ядро протия (протон) $^1_1 H$.

$^A_Z X + {}^1_0 n \rightarrow {}^3_1 H + {}^1_1 H$

В ядерных реакциях выполняются законы сохранения зарядового числа (количества протонов) и массового числа (общего количества нуклонов).

1. Согласно закону сохранения зарядового числа, сумма зарядовых чисел (нижние индексы) частиц до реакции равна сумме зарядовых чисел частиц после реакции:

$Z + 0 = 1 + 1$

Отсюда находим зарядовое число искомого нуклида:

$Z = 2$

Химический элемент с зарядовым числом $Z=2$ в таблице Менделеева — это гелий (He).

2. Согласно закону сохранения массового числа, сумма массовых чисел (верхние индексы) частиц до реакции равна сумме массовых чисел частиц после реакции:

$A + 1 = 3 + 1$

Отсюда находим массовое число искомого нуклида:

$A = 4 - 1 = 3$

Таким образом, мы определили, что искомый нуклид — это изотоп гелия с массовым числом 3. Его обозначение: $^3_2 He$.

Теперь необходимо проверить, выполняется ли для этого нуклида второе условие задачи: число протонов должно быть больше числа нейтронов ($Z > N$).

Для нуклида $^3_2 He$:

• Число протонов $Z = 2$.
• Число нейтронов $N$ равно разности массового и зарядового чисел: $N = A - Z = 3 - 2 = 1$.

Сравниваем количество протонов и нейтронов: $2 > 1$. Условие $Z > N$ выполняется.

Все условия задачи удовлетворены. Следовательно, искомый нуклид — это гелий-3.

Ответ: искомый нуклид — гелий-3 ($^3_2 He$).