Номер 1, страница 196 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

1. Что называется ядерной реакцией?

1. Что называется ядерной реакцией?

Ядерной реакцией называют процесс изменения (превращения) атомных ядер, который происходит в результате их взаимодействия друг с другом, с элементарными частицами (нейтронами, протонами и др.) или с гамма-квантами. В ходе ядерной реакции изменяется состав и/или внутренняя структура исходного ядра.

Ключевое отличие ядерных реакций от химических состоит в том, что химические реакции затрагивают только внешние электронные оболочки атомов, в то время как ядра остаются неизменными. Ядерные же реакции происходят с самими ядрами, что может приводить к превращению одних химических элементов в другие (трансмутации).

При любой ядерной реакции соблюдаются фундаментальные законы сохранения:
1. Закон сохранения зарядового числа (Z): сумма зарядовых чисел (количества протонов) частиц до реакции равна сумме их зарядовых чисел после реакции.
2. Закон сохранения массового числа (A): сумма массовых чисел (общего числа нуклонов — протонов и нейтронов) частиц до реакции равна сумме их массовых чисел после реакции.
3. Законы сохранения энергии, импульса и момента импульса.

Схематически ядерную реакцию можно записать в виде уравнения:
$a + X \rightarrow Y + b$
где $\text{a}$ — налетающая частица, $\text{X}$ — ядро-мишень, $\text{Y}$ — ядро-продукт, $\text{b}$ — испускаемая в результате реакции частица. Существует и краткая форма записи: $X(a, b)Y$.

Классическим примером является первая в мире искусственная ядерная реакция, которую осуществил Эрнест Резерфорд в 1919 году, бомбардируя ядра азота альфа-частицами (ядрами гелия):
${}_2^4\text{He} + {}_{7}^{14}\text{N} \rightarrow {}_{8}^{17}\text{O} + {}_1^1\text{p}$
В результате этой реакции ядро азота превратилось в ядро изотопа кислорода с испусканием протона.

Энергетический выход ядерной реакции $\text{Q}$ показывает, выделяется или поглощается энергия в ходе реакции. Он равен разности энергий покоя частиц до и после реакции: $Q = (m_{a} + m_{X} - m_{Y} - m_{b})c^2$.
- Если $Q > 0$, реакция является экзотермической (протекает с выделением энергии).
- Если $Q < 0$, реакция является эндотермической (протекает с поглощением энергии).

К основным видам ядерных реакций относятся реакции деления тяжелых ядер, реакции термоядерного синтеза (слияния легких ядер), а также спонтанные процессы, такие как альфа- и бета-распад.

Ответ: Ядерная реакция — это процесс изменения состава и структуры атомного ядра, вызванный его взаимодействием с другой частицей или ядром, в результате которого образуются новые ядра и/или элементарные частицы.