Номер 14, страница 22, часть 1 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

14. АстатAt был получен в 1940 году при облучении изотопов $^209_83 \text{Bi}$ альфа-частицами. Какой изотоп астата образуется в этой ядерной реакции, если возбужденное ядро атома висмута (после поглощения альфа-частицы) выбрасывает два нейтрона? Напишите уравнение этой ядерной реакции.

Дано:

Исходный изотоп: висмут-209, $_{83}^{209}Bi$

Бомбардирующая частица: альфа-частица (ядро гелия), $_{2}^{4}He$

Выбрасываемые частицы: 2 нейтрона, $2 \cdot {^1_0}n$

Конечный продукт: изотоп астата, $_{Z}^{A}At$

Найти:

Массовое число $\text{A}$ и зарядовое число $\text{Z}$ изотопа астата.

Уравнение ядерной реакции.

Решение:

Запишем схему ядерной реакции, описанной в условии задачи. Ядро висмута-209 поглощает альфа-частицу, в результате чего образуется новый элемент (астат) и испускаются два нейтрона.

Общий вид уравнения реакции:

$_{83}^{209}Bi + _{2}^{4}He \rightarrow _{Z}^{A}At + 2 \cdot {^1_0}n$

Для нахождения неизвестных $\text{A}$ и $\text{Z}$ воспользуемся законами сохранения массового числа и заряда в ядерных реакциях.

1. Закон сохранения заряда (зарядового числа): Сумма зарядовых чисел (нижних индексов) до реакции должна быть равна сумме зарядовых чисел после реакции.

$83 + 2 = Z + 2 \cdot 0$

$85 = Z$

Таким образом, зарядовое число образующегося элемента равно 85. Согласно таблице Менделеева, элемент с порядковым номером 85 — это астат (At), что соответствует условию задачи.

2. Закон сохранения массового числа (числа нуклонов): Сумма массовых чисел (верхних индексов) до реакции должна быть равна сумме массовых чисел после реакции.

$209 + 4 = A + 2 \cdot 1$

$213 = A + 2$

$A = 213 - 2$

$A = 211$

Следовательно, массовое число образующегося изотопа астата равно 211. Таким образом, в реакции образуется изотоп астат-211 ($_{85}^{211}At$).

Теперь мы можем записать полное уравнение ядерной реакции:

$_{83}^{209}Bi + _{2}^{4}He \rightarrow _{85}^{211}At + 2{^1_0}n$

Ответ: В этой ядерной реакции образуется изотоп астат-211 ($_{85}^{211}At$). Уравнение этой ядерной реакции: $_{83}^{209}Bi + _{2}^{4}He \rightarrow _{85}^{211}At + 2{^1_0}n$.