Номер 7.2.2, страница 159 - гдз по физике 11 класс учебник Башарулы, Шункеев

7.2.2. В результате захвата нейтрона ядром ${}_{12}^{25}\text{Mg}$ образуется неизвестный элемент и протон. Запишите эту реакцию и определите неизвестный элемент.

Дано:

Исходные частицы: ядро магния $_{12}^{25}\text{Mg}$ и нейтрон $_{0}^{1}\text{n}$.

Продукты реакции: неизвестный элемент $_{Z}^{A}\text{X}$ и протон $_{1}^{1}\text{p}$.

Найти:

Уравнение реакции; неизвестный элемент $_{Z}^{A}\text{X}$.

Решение:

Запишем уравнение ядерной реакции в общем виде. Ядро магния-25 ($_{12}^{25}\text{Mg}$) захватывает нейтрон ($_{0}^{1}\text{n}$), и в результате этого взаимодействия образуются неизвестный элемент ($_{Z}^{A}\text{X}$) и протон ($_{1}^{1}\text{p}$).

Уравнение реакции:

$$_{12}^{25}\text{Mg} + _{0}^{1}\text{n} \rightarrow _{Z}^{A}\text{X} + _{1}^{1}\text{p}$$

Для определения неизвестного элемента воспользуемся законами сохранения массового числа и заряда в ядерных реакциях.

1. Закон сохранения массового числа (A): сумма массовых чисел (верхних индексов) частиц до реакции должна быть равна сумме массовых чисел частиц после реакции.

$$25 + 1 = A + 1$$

$$26 = A + 1$$

$$A = 26 - 1 = 25$$

2. Закон сохранения заряда (Z): сумма зарядовых чисел (нижних индексов) частиц до реакции должна быть равна сумме зарядовых чисел частиц после реакции.

$$12 + 0 = Z + 1$$

$$12 = Z + 1$$

$$Z = 12 - 1 = 11$$

Таким образом, образовавшийся элемент имеет зарядовое число $Z=11$ и массовое число $A=25$. Элемент с зарядовым числом 11 в периодической таблице Д.И. Менделеева — это натрий (Na).

Следовательно, неизвестный элемент — это изотоп натрия $_{11}^{25}\text{Na}$.

Подставим найденный элемент в уравнение реакции, чтобы получить его полный вид:

$$_{12}^{25}\text{Mg} + _{0}^{1}\text{n} \rightarrow _{11}^{25}\text{Na} + _{1}^{1}\text{p}$$

Ответ: Уравнение реакции: $_{12}^{25}\text{Mg} + _{0}^{1}\text{n} \rightarrow _{11}^{25}\text{Na} + _{1}^{1}\text{p}$. Неизвестный элемент — натрий-25 ($_{11}^{25}\text{Na}$).