Номер 2, страница 317 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

2. Какой порядковый номер в таблице Менделеева имеет элемент, который образуется в результате $\alpha$-распада ядра элемента с порядковым номером $Z$?

1) $Z + 2$

2) $Z + 1$

3) $Z - 2$

4) $Z - 1$

Решение

Альфа-распад (α-распад) — это один из видов радиоактивного распада, в результате которого ядро атома испускает альфа-частицу (α-частицу).

Альфа-частица является ядром атома гелия, которое состоит из 2 протонов и 2 нейтронов. Её обозначение — $_2^4He$.

Порядковый номер элемента в таблице Менделеева ($Z$) определяется количеством протонов в ядре. Массовое число ($A$) — это общее количество протонов и нейтронов в ядре.

Рассмотрим процесс α-распада для произвольного элемента $X$ с порядковым номером $Z$ и массовым числом $A$. Его можно представить в виде следующей ядерной реакции, где $Y$ — это новый, дочерний элемент: $$ _Z^A X \rightarrow _{Z'}^{A'} Y + _2^4 He $$

В любой ядерной реакции должны выполняться законы сохранения заряда и массового числа:

• Закон сохранения заряда (числа протонов): Сумма зарядов (нижних индексов) до реакции должна быть равна сумме зарядов после реакции. $Z = Z' + 2$
• Закон сохранения массового числа (числа нуклонов): Сумма массовых чисел (верхних индексов) до реакции должна быть равна сумме массовых чисел после реакции. $A = A' + 4$

Нас интересует порядковый номер нового элемента, то есть $Z'$. Выразим его из уравнения закона сохранения заряда: $$ Z' = Z - 2 $$

Следовательно, в результате α-распада образуется элемент, порядковый номер которого на 2 единицы меньше, чем у исходного элемента. Этот новый элемент располагается на две клетки левее в периодической таблице Менделеева.

Из предложенных вариантов ответа правильным является вариант 3).

Ответ: 3) Z - 2