Номер 1, страница 197 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

1. В результате захвата нейтрона ядром азота $_{7}^{14}\text{N}$ образуются неизвестный элемент и $\alpha$-частица. Запишите реакцию и определите неизвестный элемент.

Ответ: $_{5}^{11}\text{B}$

Дано:

Исходное ядро: ядро азота $^{14}_{7}N$

Бомбардирующая частица: нейтрон $^{1}_{0}n$

Один из продуктов реакции: $\alpha$-частица (ядро гелия $^{4}_{2}He$)

Найти:

Неизвестный элемент, образующийся в результате реакции.

Решение:

Запишем уравнение ядерной реакции. Ядро азота $^{14}_{7}N$ захватывает нейтрон $^{1}_{0}n$. В результате реакции образуются неизвестный элемент, который обозначим как $^{A}_{Z}X$, и $\alpha$-частица, которая является ядром атома гелия $^{4}_{2}He$.

Уравнение реакции в общем виде:

$^{14}_{7}N + ^{1}_{0}n \rightarrow ^{A}_{Z}X + ^{4}_{2}He$

Для нахождения неизвестного элемента $^{A}_{Z}X$ необходимо применить законы сохранения массового числа и заряда.

1. Закон сохранения массового числа (числа нуклонов). Сумма массовых чисел частиц, вступающих в реакцию, равна сумме массовых чисел частиц, образующихся в результате реакции.

$14 + 1 = A + 4$

$15 = A + 4$

Отсюда находим массовое число A неизвестного элемента:

$A = 15 - 4 = 11$

2. Закон сохранения электрического заряда (числа протонов). Сумма зарядовых чисел частиц до реакции равна сумме зарядовых чисел частиц после реакции.

$7 + 0 = Z + 2$

$7 = Z + 2$

Отсюда находим зарядовое число Z неизвестного элемента:

$Z = 7 - 2 = 5$

Итак, неизвестный элемент имеет массовое число $A = 11$ и зарядовое число $Z = 5$. Обратившись к периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева, мы видим, что элемент с порядковым номером 5 — это бор (B).

Следовательно, в результате реакции образуется изотоп бора $^{11}_{5}B$.

Итоговое уравнение ядерной реакции выглядит следующим образом:

$^{14}_{7}N + ^{1}_{0}n \rightarrow ^{11}_{5}B + ^{4}_{2}He$

Ответ: неизвестный элемент - бор-11 ($^{11}_{5}B$).