Номер 11.60, страница 218 - гдз по физике 11 класс сборник задач Заболотский, Комиссаров

Квантовая физика. Глава 11. Атомная и ядерная физика. Радиоактивность - номер 11.60, страница 218.

Условие.

11.60. В результате какого радиоактивного распада плутоний $_{94}^{239} \text{Pu}$ превращается в уран $_{92}^{235} \text{U}$?

Решение.

Дано:

Исходный изотоп: плутоний-239 ($^{239}_{94}\text{Pu}$)

Конечный изотоп: уран-235 ($^{235}_{92}\text{U}$)

Найти:

Тип радиоактивного распада.

Решение:

Запишем уравнение ядерной реакции в общем виде. Пусть в результате распада ядра плутония $^{239}_{94}\text{Pu}$ образуется ядро урана $^{235}_{92}\text{U}$ и испускается неизвестная частица $^{A}_{Z}\text{X}$.

$^{239}_{94}\text{Pu} \rightarrow ^{235}_{92}\text{U} + ^{A}_{Z}\text{X}$

Согласно законам сохранения массового и зарядового чисел, суммы этих чисел до реакции и после реакции должны быть равны.

Закон сохранения массового числа (числа нуклонов в ядре):

$239 = 235 + A$

Отсюда находим массовое число неизвестной частицы:

$A = 239 - 235 = 4$

Закон сохранения зарядового числа (числа протонов в ядре):

$94 = 92 + Z$

Отсюда находим зарядовое число неизвестной частицы:

$Z = 94 - 92 = 2$

Частица, имеющая массовое число $A=4$ и зарядовое число $Z=2$, является ядром атома гелия, то есть альфа-частицей ($^{4}_{2}\text{He}$).

Следовательно, превращение плутония-239 в уран-235 происходит в результате альфа-распада. Уравнение реакции выглядит следующим образом:

$^{239}_{94}\text{Pu} \rightarrow ^{235}_{92}\text{U} + ^{4}_{2}\text{He}$

Ответ: альфа-распад.