Номер 3, страница 239 - гдз по физике 11 класс учебник Закирова, Аширов

3. Ядерные реакции классифицируют по виду бомбардирующих ядро частиц. Какая бомбардирующая частица применялась в следующих реакциях:

$ {}_{7}^{14}N + ? \rightarrow {}_{8}^{17}O + {}_{1}^{1}H; $

$ {}_{7}^{14}N + ? \rightarrow {}_{8}^{15}O + \gamma; $

$ {}_{7}^{14}N + ? \rightarrow {}_{5}^{11}B + {}_{2}^{4}He ? $

Для определения неизвестной бомбардирующей частицы в каждой реакции необходимо применить законы сохранения массового числа (суммы верхних индексов) и зарядового числа (суммы нижних индексов). Сумма этих чисел до реакции должна быть равна их сумме после реакции.

$_7^{14}N + ? \rightarrow _8^{17}O + _1^1H$

Дано:

Ядерная реакция: $_7^{14}N + _Z^A X \rightarrow _8^{17}O + _1^1H$
Ядро азота: $_7^{14}N$ (массовое число $A_N=14$, зарядовое число $Z_N=7$)
Ядро кислорода: $_8^{17}O$ (массовое число $A_O=17$, зарядовое число $Z_O=8$)
Протон: $_1^1H$ (массовое число $A_H=1$, зарядовое число $Z_H=1$)

Найти:

Неизвестную бомбардирующую частицу $_Z^A X$.

Решение:

Обозначим неизвестную частицу как $_Z^A X$, где $\text{A}$ — массовое число, а $\text{Z}$ — зарядовое число.
Составим уравнение для сохранения массового числа:
$14 + A = 17 + 1$
$14 + A = 18$
$A = 18 - 14 = 4$
Составим уравнение для сохранения зарядового числа:
$7 + Z = 8 + 1$
$7 + Z = 9$
$Z = 9 - 7 = 2$
Искомая частица имеет массовое число 4 и зарядовое число 2. Это ядро атома гелия, или альфа-частица ($_2^4He$).
Полное уравнение реакции: $_7^{14}N + _2^4He \rightarrow _8^{17}O + _1^1H$.

Ответ: Бомбардирующая частица — альфа-частица ($_2^4He$).

$_7^{14}N + ? \rightarrow _8^{15}O + \gamma$

Дано:

Ядерная реакция: $_7^{14}N + _Z^A X \rightarrow _8^{15}O + \gamma$
Ядро азота: $_7^{14}N$ (массовое число $A_N=14$, зарядовое число $Z_N=7$)
Ядро кислорода: $_8^{15}O$ (массовое число $A_O=15$, зарядовое число $Z_O=8$)
Гамма-квант: $\gamma$ (массовое число $A_\gamma=0$, зарядовое число $Z_\gamma=0$)

Найти:

Неизвестную бомбардирующую частицу $_Z^A X$.

Решение:

Обозначим неизвестную частицу как $_Z^A X$.
Составим уравнение для сохранения массового числа:
$14 + A = 15 + 0$
$14 + A = 15$
$A = 15 - 14 = 1$
Составим уравнение для сохранения зарядового числа:
$7 + Z = 8 + 0$
$7 + Z = 8$
$Z = 8 - 7 = 1$
Искомая частица имеет массовое число 1 и зарядовое число 1. Это протон ($_1^1p$ или $_1^1H$).
Полное уравнение реакции: $_7^{14}N + _1^1H \rightarrow _8^{15}O + \gamma$.

Ответ: Бомбардирующая частица — протон ($_1^1H$).

$_7^{14}N + ? \rightarrow _5^{11}B + _2^4He$

Дано:

Ядерная реакция: $_7^{14}N + _Z^A X \rightarrow _5^{11}B + _2^4He$
Ядро азота: $_7^{14}N$ (массовое число $A_N=14$, зарядовое число $Z_N=7$)
Ядро бора: $_5^{11}B$ (массовое число $A_B=11$, зарядовое число $Z_B=5$)
Альфа-частица: $_2^4He$ (массовое число $A_{He}=4$, зарядовое число $Z_{He}=2$)

Найти:

Неизвестную бомбардирующую частицу $_Z^A X$.

Решение:

Обозначим неизвестную частицу как $_Z^A X$.
Составим уравнение для сохранения массового числа:
$14 + A = 11 + 4$
$14 + A = 15$
$A = 15 - 14 = 1$
Составим уравнение для сохранения зарядового числа:
$7 + Z = 5 + 2$
$7 + Z = 7$
$Z = 7 - 7 = 0$
Искомая частица имеет массовое число 1 и зарядовое число 0. Это нейтрон ($_0^1n$).
Полное уравнение реакции: $_7^{14}N + _0^1n \rightarrow _5^{11}B + _2^4He$.

Ответ: Бомбардирующая частица — нейтрон ($_0^1n$).