Номер 2, страница 331 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

2. Ядро магния $^\text{24}_\text{12}\text{Mg}$ захватило электрон. В результате образовалось ядро

1) $^\text{27}_\text{13}\text{Al}$

2) $^\text{24}_\text{12}\text{Mg}$

3) $^\text{24}_\text{11}\text{Na}$

4) $^\text{23}_\text{11}\text{Na}$

2. Дано:

Исходное ядро: магний-24 ($^{24}_{12}Mg$)
Захваченная частица: электрон ($-1^{0}e$)

Найти:

Образовавшееся ядро ($^{A}_{Z}X$)

Решение:

Процесс, при котором атомное ядро захватывает электрон с одной из внутренних электронных оболочек атома, называется электронным захватом (или К-захватом). В результате этого процесса один из протонов ядра превращается в нейтрон, и испускается электронное нейтрино.

Запишем уравнение данной ядерной реакции. Обозначим искомое ядро как $^{A}_{Z}X$. $$ ^{24}_{12}Mg + _{-1}^{0}e \rightarrow ^{A}_{Z}X $$ Для нахождения неизвестного ядра $X$ воспользуемся законами сохранения массового и зарядового чисел.

1. Закон сохранения массового числа. Сумма массовых чисел (верхних индексов) частиц до реакции должна быть равна сумме массовых чисел частиц после реакции. $$ 24 + 0 = A $$ $$ A = 24 $$

2. Закон сохранения зарядового числа. Сумма зарядовых чисел (нижних индексов) частиц до реакции должна быть равна сумме зарядовых чисел частиц после реакции. $$ 12 + (-1) = Z $$ $$ Z = 12 - 1 = 11 $$

Таким образом, образовалось ядро с массовым числом $A=24$ и зарядовым числом $Z=11$. Порядковый номер $Z=11$ в периодической таблице химических элементов соответствует натрию (Na).

Следовательно, искомое ядро — это изотоп натрия $^{24}_{11}Na$.

Сравнивая полученный результат с предложенными вариантами, видим, что он соответствует варианту под номером 3.

Ответ: 3) $^{24}_{11}Na$