Номер 11.117, страница 223 - гдз по физике 11 класс сборник задач Заболотский, Комиссаров

Квантовая физика. Глава 11. Атомная и ядерная физика. Энергия связи атомных ядер. Ядерные реакции. Энергетический выход ядерных реакций - номер 11.117, страница 223.

Условие.

11.117. Во сколько раз меньше нейтронов содержит ядро атома азота $_{\text{7}}^{\text{14}}\text{N}$, чем ядро цинка $_{\text{30}}^{\text{65}}\text{Zn}$?

Решение.

Дано:

Ядро атома азота: $^{14}_{7}\text{N}$

Ядро атома цинка: $^{65}_{30}\text{Zn}$

Найти:

Отношение числа нейтронов в ядре цинка к числу нейтронов в ядре азота $\frac{N_{\text{Zn}}}{N_{\text{N}}}$.

Решение:

Для любого химического элемента, представленного в виде $^{A}_{Z}\text{X}$, число нейтронов $\text{N}$ в ядре атома вычисляется как разность между массовым числом $\text{A}$ (общее число нуклонов: протонов и нейтронов) и зарядовым числом $\text{Z}$ (число протонов).

Формула для расчета числа нейтронов: $N = A - Z$.

1. Определим число нейтронов в ядре атома азота ($^{14}_{7}\text{N}$):

Массовое число $A_{\text{N}} = 14$.

Зарядовое число $Z_{\text{N}} = 7$.

Число нейтронов в ядре азота:

$N_{\text{N}} = A_{\text{N}} - Z_{\text{N}} = 14 - 7 = 7$

2. Определим число нейтронов в ядре атома цинка ($^{65}_{30}\text{Zn}$):

Массовое число $A_{\text{Zn}} = 65$.

Зарядовое число $Z_{\text{Zn}} = 30$.

Число нейтронов в ядре цинка:

$N_{\text{Zn}} = A_{\text{Zn}} - Z_{\text{Zn}} = 65 - 30 = 35$

3. Чтобы найти, во сколько раз меньше нейтронов содержит ядро азота по сравнению с ядром цинка, необходимо найти отношение числа нейтронов в ядре цинка к числу нейтронов в ядре азота:

$\frac{N_{\text{Zn}}}{N_{\text{N}}} = \frac{35}{7} = 5$

Ответ: ядро атома азота $^{14}_{7}\text{N}$ содержит в 5 раз меньше нейтронов, чем ядро цинка $^{65}_{30}\text{Zn}$.