Номер 6, страница 97, часть 2 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

6. Радиоактивный изотоп золота $ ^{196}_{79}\text{Au} $ может распадаться с испусканием как электрона, так и позитрона. Напишите реакции распада.

Ответ: $ ^{196}_{79}\text{Au} \to ^{196}_{80}\text{Hg} + ^0_{-1}e + \bar{\nu} $; $ ^{196}_{79}\text{Au} \to ^{196}_{78}\text{Pt} + ^0_{+1}e + \nu $

Дано:

Радиоактивный изотоп золота $_{79}^{196}\text{Au}$.

Найти:

Уравнения реакций распада с испусканием электрона и позитрона.

Решение:

Радиоактивный распад происходит с соблюдением законов сохранения массового числа (сумма верхних индексов) и зарядового числа (сумма нижних индексов). Рассмотрим оба варианта распада для изотопа золота-196.

Распад с испусканием электрона (бета-минус распад)

При бета-минус распаде один из нейтронов в ядре превращается в протон. В результате этого процесса испускается электрон ($_{-1}^{0}e$) и электронное антинейтрино ($\bar{\nu}_e$). Зарядовое число $\text{Z}$ дочернего ядра увеличивается на единицу, а массовое число $\text{A}$ остается неизменным.

Схема реакции выглядит следующим образом:

$_{79}^{196}\text{Au} \rightarrow _{Z'}^{A'}\text{X} + _{-1}^{0}e + \bar{\nu}_e$

Применяя законы сохранения, находим:

1. Сохранение массового числа: $196 = A' + 0$, откуда $A' = 196$.

2. Сохранение зарядового числа: $79 = Z' - 1$, откуда $Z' = 80$.

Элемент с порядковым номером $Z' = 80$ в таблице Менделеева — это ртуть (Hg). Таким образом, в результате бета-минус распада золота-196 образуется изотоп ртути-196.

Ответ: $_{79}^{196}\text{Au} \rightarrow _{80}^{196}\text{Hg} + _{-1}^{0}e + \bar{\nu}_e$

Распад с испусканием позитрона (бета-плюс распад)

При бета-плюс распаде один из протонов в ядре превращается в нейтрон. Этот процесс сопровождается испусканием позитрона ($_{1}^{0}e$) и электронного нейтрино ($\nu_e$). Зарядовое число $\text{Z}$ дочернего ядра уменьшается на единицу, а массовое число $\text{A}$ не изменяется.

Схема реакции:

$_{79}^{196}\text{Au} \rightarrow _{Z'}^{A'}\text{X} + _{1}^{0}e + \nu_e$

Применяя законы сохранения, находим:

1. Сохранение массового числа: $196 = A' + 0$, откуда $A' = 196$.

2. Сохранение зарядового числа: $79 = Z' + 1$, откуда $Z' = 78$.

Элемент с порядковым номером $Z' = 78$ в таблице Менделеева — это платина (Pt). Следовательно, в результате бета-плюс распада золота-196 образуется изотоп платины-196.

Ответ: $_{79}^{196}\text{Au} \rightarrow _{78}^{196}\text{Pt} + _{1}^{0}e + \nu_e$