Номер 11.62, страница 218 - гдз по физике 11 класс сборник задач Заболотский, Комиссаров

Квантовая физика. Глава 11. Атомная и ядерная физика. Радиоактивность - номер 11.62, страница 218.

Условие.

11.62. Напишите реакции $\beta^{-}$-распада:

a) $_{82}^{209}\text{Pb};$

б) $_{88}^{228}\text{Ra};$

в) $_{6}^{14}\text{C};$

г) $_{81}^{209}\text{Tl};$

д) $_{11}^{24}\text{Na};$

е) $_{29}^{66}\text{Cu}.$

Решение.

Бета-минус распад (β⁻-распад) — это тип радиоактивного распада, при котором один из нейтронов ($\text{n}$) в ядре атома превращается в протон ($\text{p}$), при этом испускается электрон ($e^−$) и электронное антинейтрино ($\bar{\nu}_e$).

Схематически этот процесс на уровне нуклонов можно записать как: $ n \rightarrow p + e^- + \bar{\nu}_e $.

В результате β⁻-распада массовое число ядра ($\text{A}$) не изменяется, а его зарядовое число ($\text{Z}$) увеличивается на единицу. Общее уравнение β⁻-распада для ядра $\text{X}$ с образованием ядра $\text{Y}$ имеет вид: $ ^{A}_{Z}X \rightarrow ^{A}_{Z+1}Y + e^- + \bar{\nu}_e $

а) $^{209}_{82}\text{Pb}$

Решение: При β⁻-распаде ядра свинца-209 ($^{209}_{82}\text{Pb}$) его массовое число $A=209$ остаётся неизменным, а зарядовое число $Z=82$ увеличивается на 1 и становится равным 83. Элемент с атомным номером 83 в периодической системе — это висмут (Bi). Уравнение реакции:

Ответ: $ ^{209}_{82}\text{Pb} \rightarrow ^{209}_{83}\text{Bi} + e^- + \bar{\nu}_e $

б) $^{228}_{88}\text{Ra}$

Решение: При β⁻-распаде ядра радия-228 ($^{228}_{88}\text{Ra}$) его массовое число $A=228$ остаётся неизменным, а зарядовое число $Z=88$ увеличивается на 1 и становится равным 89. Элемент с атомным номером 89 — это актиний (Ac). Уравнение реакции:

Ответ: $ ^{228}_{88}\text{Ra} \rightarrow ^{228}_{89}\text{Ac} + e^- + \bar{\nu}_e $

в) $^{14}_{6}\text{C}$

Решение: При β⁻-распаде ядра углерода-14 ($^{14}_{6}\text{C}$) его массовое число $A=14$ остаётся неизменным, а зарядовое число $Z=6$ увеличивается на 1 и становится равным 7. Элемент с атомным номером 7 — это азот (N). Уравнение реакции:

Ответ: $ ^{14}_{6}\text{C} \rightarrow ^{14}_{7}\text{N} + e^- + \bar{\nu}_e $

г) $^{209}_{81}\text{Tl}$

Решение: При β⁻-распаде ядра таллия-209 ($^{209}_{81}\text{Tl}$) его массовое число $A=209$ остаётся неизменным, а зарядовое число $Z=81$ увеличивается на 1 и становится равным 82. Элемент с атомным номером 82 — это свинец (Pb). Уравнение реакции:

Ответ: $ ^{209}_{81}\text{Tl} \rightarrow ^{209}_{82}\text{Pb} + e^- + \bar{\nu}_e $

д) $^{24}_{11}\text{Na}$

Решение: При β⁻-распаде ядра натрия-24 ($^{24}_{11}\text{Na}$) его массовое число $A=24$ остаётся неизменным, а зарядовое число $Z=11$ увеличивается на 1 и становится равным 12. Элемент с атомным номером 12 — это магний (Mg). Уравнение реакции:

Ответ: $ ^{24}_{11}\text{Na} \rightarrow ^{24}_{12}\text{Mg} + e^- + \bar{\nu}_e $

е) $^{66}_{29}\text{Cu}$

Решение: При β⁻-распаде ядра меди-66 ($^{66}_{29}\text{Cu}$) его массовое число $A=66$ остаётся неизменным, а зарядовое число $Z=29$ увеличивается на 1 и становится равным 30. Элемент с атомным номером 30 — это цинк (Zn). Уравнение реакции:

Ответ: $ ^{66}_{29}\text{Cu} \rightarrow ^{66}_{30}\text{Zn} + e^- + \bar{\nu}_e $