Номер 8, страница 250 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

10.8. Радиоактивный таллий-209, ${}_{81}{}^{209}\mathrm{Ti}$ испытывает один за другим два $\mathrm{\beta }$-распада. Какой нуклид в результате получается? Напишите его формулу с указанием заряда и массового числа.

Дано:

Исходный нуклид: таллий-209, $_{81}^{209}\text{Tl}$

Происходит два последовательных $\beta$-распада.

Найти:

Формулу конечного нуклида с указанием заряда и массового числа.

Решение:

$\beta$-распад (бета-минус распад) — это тип радиоактивного распада, при котором один из нейтронов в ядре атома превращается в протон, при этом испускается электрон ($_{-1}^{0}e$) и электронное антинейтрино. Общая схема $\beta$-распада выглядит так:

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

Из этой схемы видно, что при каждом $\beta$-распаде массовое число $A$ нуклида не изменяется, а зарядовое число (порядковый номер) $Z$ увеличивается на единицу.

Рассмотрим два последовательных распада, начиная с таллия-209 ($_{81}^{209}\text{Tl}$).

1. Первый $\beta$-распад:

Исходное ядро $_{81}^{209}\text{Tl}$ испытывает $\beta$-распад. Его массовое число $A=209$ останется прежним, а зарядовое число $Z=81$ увеличится на 1.

$A_1 = 209$

$Z_1 = 81 + 1 = 82$

Элемент с порядковым номером 82 — это свинец (Pb). Таким образом, после первого распада образуется изотоп свинца $_{82}^{209}\text{Pb}$.

Уравнение первой реакции:

$_{81}^{209}\text{Tl} \rightarrow _{82}^{209}\text{Pb} + _{-1}^{0}e$

2. Второй $\beta$-распад:

Получившееся ядро свинца $_{82}^{209}\text{Pb}$ также является радиоактивным и испытывает второй $\beta$-распад. Его массовое число $A_1=209$ останется без изменений, а зарядовое число $Z_1=82$ снова увеличится на 1.

$A_2 = 209$

$Z_2 = 82 + 1 = 83$

Элемент с порядковым номером 83 — это висмут (Bi). Следовательно, конечным продуктом двух последовательных $\beta$-распадов является изотоп висмута $_{83}^{209}\text{Bi}$.

Уравнение второй реакции:

$_{82}^{209}\text{Pb} \rightarrow _{83}^{209}\text{Bi} + _{-1}^{0}e$

Таким образом, в результате двух последовательных $\beta$-распадов радиоактивного таллия-209 образуется нуклид висмут-209.

Ответ: В результате двух $\beta$-распадов получается нуклид висмут-209, его формула: $_{83}^{209}\text{Bi}$.