Номер 73.12, страница 249 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 73. Радиоактивный распад. Глава 10. Квантовые явления - номер 73.12, страница 249.

73.12 [1668] Изменяются ли массовое число и зарядовое число ядра при испускании ядром $\gamma$-кванта?

Нет, при испускании ядром $ \gamma $-кванта ни массовое, ни зарядовое число ядра не изменяются.

Рассмотрим этот процесс подробнее:

1. Что такое $ \gamma $-квант?
$ \gamma $-квант (гамма-квант) — это фотон, то есть частица электромагнитного излучения. Он не имеет массы покоя и не несет электрического заряда. В ядерной физике его условно обозначают как $ _0^0\gamma $, где верхний индекс (массовое число) равен 0, и нижний индекс (зарядовое число) также равен 0.

2. Что такое массовое и зарядовое числа?
Массовое число ($ A $) — это общее количество протонов и нейтронов (нуклонов) в ядре. Зарядовое число ($ Z $) — это количество протонов в ядре, оно же определяет химический элемент.

3. Процесс испускания $ \gamma $-кванта (гамма-распад).
Гамма-распад происходит, когда ядро атома находится в возбужденном (нестабильном) энергетическом состоянии, обычно после другого типа распада (например, альфа- или бета-распада). Чтобы перейти в более стабильное состояние с меньшей энергией, ядро испускает избыток энергии в виде $ \gamma $-кванта. Схематически этот процесс можно записать так: $ _Z^A X^* \rightarrow _Z^A X + \gamma $ где $ _Z^A X^* $ — это ядро в возбужденном состоянии, а $ _Z^A X $ — то же самое ядро, но в основном или менее возбужденном состоянии.

4. Анализ изменения чисел.
Из уравнения реакции видно, что поскольку $ \gamma $-квант не уносит с собой ни протонов, ни нейтронов, общее число нуклонов в ядре не меняется. Следовательно, массовое число $ A $ остается прежним. Так как $ \gamma $-квант электрически нейтрален, число протонов в ядре также не изменяется. Следовательно, зарядовое число $ Z $ остается прежним.

Таким образом, испускание $ \gamma $-кванта — это процесс, который изменяет только внутреннюю энергию ядра, но не его нуклонный состав.

Ответ: Нет, при испускании ядром $ \gamma $-кванта ни массовое число, ни зарядовое число ядра не изменяются.