Номер 4, страница 322 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

Задачи для самостоятельного решения. Параграф 85. Примеры решения задач по теме «Закон радиоактивного распада». Глава 12. Физика атомного ядра - номер 4, страница 322.

Условие.

4. Радиоактивный азот $_{7}^{13}\text{N}$ при распаде превращается в изотоп углерода $_{6}^{13}\text{C}$. Напишите уравнение ядерной реакции. Какая частица при этом излучается?

Решение.

Решение 2.

Дано:

Исходный радиоактивный изотоп: азот-13, $^{13}_{7}N$.

Конечный продукт распада: изотоп углерода-13, $^{13}_{6}C$.

Найти:

1. Уравнение ядерной реакции.

2. Какая частица излучается в ходе реакции.

Решение:

Запишем уравнение ядерной реакции радиоактивного распада азота-13, обозначив неизвестную излучаемую частицу символом $^A_Z X$:

$^{13}_{7}N \rightarrow ^{13}_{6}C + ^A_Z X$

Согласно законам сохранения в ядерных реакциях, сумма массовых чисел (верхние индексы) и сумма зарядовых чисел (нижние индексы) должны быть одинаковыми в левой и правой частях уравнения.

1. Закон сохранения массового числа:

Массовое число до реакции равно сумме массовых чисел после реакции.

$13 = 13 + A$

Из этого уравнения находим массовое число неизвестной частицы $A$:

$A = 13 - 13 = 0$

2. Закон сохранения зарядового числа:

Зарядовое число до реакции равно сумме зарядовых чисел после реакции.

$7 = 6 + Z$

Отсюда находим зарядовое число неизвестной частицы $Z$:

$Z = 7 - 6 = +1$

Таким образом, излучаемая частица $^A_Z X$ имеет массовое число $A=0$ и зарядовое число $Z=+1$. Эта частица является позитроном ($^{0}_{+1}e$ или $e^+$). Данный вид распада называется позитронным распадом или бета-плюс-распадом ($\beta^+$-распадом).

Теперь мы можем записать полное уравнение ядерной реакции:

$^{13}_{7}N \rightarrow ^{13}_{6}C + ^{0}_{+1}e$

Ответ: уравнение ядерной реакции имеет вид $^{13}_{7}N \rightarrow ^{13}_{6}C + ^{0}_{+1}e$. При этом распаде излучается позитрон.