Вариант 4, страница 37 - гдз по физике 11 класс самостоятельные и контрольные работы Ерюткин, Ерюткина

Авторы: Ерюткин Е. С., Ерюткина С. Г.
Тип: Самостоятельные и контрольные работы
Серия: классический курс
Издательство: Просвещение
Год издания: 2020 - 2025
Уровень обучения: базовый и углублённый
Цвет обложки: фиолетовый
ISBN: 978-5-09-097-598-8
Популярные ГДЗ в 11 классе
Самостоятельная работа № 2. Правила смещения. Закон радиоактивного распада. Физика атомного ядра. Квантовая физика - страница 37.
Вариант 4 (с. 37)
Условие. Вариант 4 (с. 37)
скриншот условия

Вариант 4
1. Ядро изотопа актиния $^{\text{225}}_{\text{89}}\text{Ac}$ испытывает три $\alpha$-распада. Ядро какого атома в результате получается?
2. Какая часть радиоактивного препарата распадается за время, равное двум периодам полураспада?
Решение. Вариант 4 (с. 37)
1. Ядро изотопа актиния $_{89}^{225}Ac$ испытывает три α-распада. Ядро какого атома в результате получается?
Решение
Альфа-распад (α-распад) – это вид радиоактивного распада ядра, в результате которого испускается альфа-частица, представляющая собой ядро атома гелия $_{2}^{4}He$.
При каждом α-распаде массовое число $A$ исходного ядра уменьшается на 4, а зарядовое число $Z$ (порядковый номер элемента) уменьшается на 2. Этот процесс можно описать общей формулой:
$_{Z}^{A}X \rightarrow _{Z-2}^{A-4}Y + _{2}^{4}He$
В данной задаче ядро изотопа актиния $_{89}^{225}Ac$ испытывает три α-распада. Вычислим суммарное изменение массового и зарядового чисел.
Общее изменение массового числа $\Delta A$ составит:
$\Delta A = 3 \times 4 = 12$
Общее изменение зарядового числа $\Delta Z$ составит:
$\Delta Z = 3 \times 2 = 6$
Теперь определим характеристики нового ядра, вычитая найденные изменения из характеристик исходного ядра актиния-225 ($A = 225$, $Z = 89$):
Новое массовое число: $A' = A - \Delta A = 225 - 12 = 213$.
Новое зарядовое число: $Z' = Z - \Delta Z = 89 - 6 = 83$.
Элемент с зарядовым числом $Z' = 83$ в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева – это висмут (Bi).
Следовательно, в результате трех альфа-распадов образуется ядро изотопа висмута-213.
Уравнение реакции в общем виде:
$_{89}^{225}Ac \rightarrow _{83}^{213}Bi + 3 \cdot _{2}^{4}He$
Ответ: В результате получается ядро висмута-213 ($_{83}^{213}Bi$).
2. Какая часть радиоактивного препарата распадается за время, равное двум периодам полураспада?
Дано:
$t = 2T_{1/2}$
Найти:
$\frac{\Delta N}{N_0}$ - ?
Решение
Период полураспада ($T_{1/2}$) – это время, в течение которого распадается половина исходного числа радиоактивных ядер.
Закон радиоактивного распада определяет число нераспавшихся ядер $N$ в момент времени $t$:
$N(t) = N_0 \cdot 2^{-t/T_{1/2}}$
где $N_0$ – начальное число радиоактивных ядер.
Чтобы найти, какая часть препарата останется через два периода полураспада, подставим $t = 2T_{1/2}$ в формулу:
$N(2T_{1/2}) = N_0 \cdot 2^{-2T_{1/2}/T_{1/2}} = N_0 \cdot 2^{-2} = N_0 \cdot \frac{1}{4}$
Это означает, что через два периода полураспада останется $\frac{1}{4}$ от первоначального количества ядер.
Вопрос задачи состоит в том, какая часть препарата распадается. Количество распавшихся ядер $\Delta N$ равно разности между начальным и оставшимся количеством ядер:
$\Delta N = N_0 - N(2T_{1/2}) = N_0 - \frac{1}{4}N_0 = \frac{3}{4}N_0$
Чтобы найти долю (часть) распавшихся ядер, разделим их количество на начальное количество ядер:
$\frac{\Delta N}{N_0} = \frac{\frac{3}{4}N_0}{N_0} = \frac{3}{4}$
Ответ: За время, равное двум периодам полураспада, распадается $\frac{3}{4}$ (или 75%) радиоактивного препарата.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 11 класс, для упражнения Вариант 4 расположенного на странице 37 к самостоятельным и контрольным работам серии классический курс 2020 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению Вариант 4 (с. 37), авторов: Ерюткин (Евгений Сергеевич), Ерюткина (Светлана Григорьевна), ФГОС (старый) базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.