Номер 73.16, страница 249 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 73. Радиоактивный распад. Глава 10. Квантовые явления - номер 73.16, страница 249.

73.16 [н] Перепишите уравнения ядерных реакций в тетрадь, впишите недостающие индексы и обозначения в схему радиоактивного распада изотопов ядер:

1) радия $^{226}_{88}\text{Ra} \rightarrow _{86}\text{Rn} + ^{4}\text{He};$

2) урана $^{239}_{92}\text{U} \rightarrow ^{239}\text{Np} + _{-1}^{0}e;$

3) висмута $^{210}_{83}\text{Bi} \rightarrow _{84}\text{Po} + ^{0}e;$

4) $^{210}_{84}\text{X} \rightarrow ^{206}_{82}\text{Pb} + \text{Y}.$

Для решения данной задачи необходимо применить законы сохранения массового числа и зарядового числа при ядерных реакциях. Согласно этим законам, сумма массовых чисел (верхние индексы) и сумма зарядовых чисел (нижние индексы) до реакции должны быть равны соответствующим суммам после реакции.

1) радия
В уравнении реакции распада радия $_{88}^{226}\text{Ra} \rightarrow _{86}\text{Rn} + ^{4}\text{He}$ необходимо найти массовое число $A$ для радона (Rn) и зарядовое число $Z$ для гелия (He).
Применим закон сохранения массового числа: $226 = A + 4$. Отсюда $A = 226 - 4 = 222$.
Применим закон сохранения зарядового числа: $88 = 86 + Z$. Отсюда $Z = 88 - 86 = 2$.
Следовательно, продуктами распада являются изотоп радона-222 и ядро гелия-4 (альфа-частица).

Ответ: $_{88}^{226}\text{Ra} \rightarrow _{86}^{222}\text{Rn} + _{2}^{4}\text{He}$.

2) урана
В уравнении реакции распада урана $_{92}^{239}\text{U} \rightarrow ^{239}\text{Np} + _{-1}^{0}\text{e}$ нужно определить зарядовое число $Z$ для нептуния (Np).
Закон сохранения массового числа: $239 = 239 + 0$, что является верным равенством.
Применим закон сохранения зарядового числа: $92 = Z + (-1)$. Отсюда $Z = 92 + 1 = 93$.
В результате бета-распада урана-239 образуется нептуний-239.

Ответ: $_{92}^{239}\text{U} \rightarrow _{93}^{239}\text{Np} + _{-1}^{0}\text{e}$.

3) висмута
В уравнении реакции распада висмута $_{83}^{210}\text{Bi} \rightarrow _{84}\text{Po} + ^{0}\text{e}$ необходимо найти массовое число $A$ для полония (Po) и зарядовое число $Z$ для испускаемой частицы.
Применим закон сохранения массового числа: $210 = A + 0$. Отсюда $A = 210$.
Применим закон сохранения зарядового числа: $83 = 84 + Z$. Отсюда $Z = 83 - 84 = -1$.
Испускаемая частица — это электрон ($_{-1}^{0}\text{e}$), а реакция представляет собой бета-распад с образованием полония-210.

Ответ: $_{83}^{210}\text{Bi} \rightarrow _{84}^{210}\text{Po} + _{-1}^{0}\text{e}$.

4) В уравнении реакции $_{84}^{210}\text{X} \rightarrow _{82}^{206}\text{Pb} + \text{Y}$ требуется определить неизвестный элемент X и частицу Y.
Элемент с зарядовым числом $Z=84$ в периодической таблице Менделеева — это полоний (Po). Следовательно, X — это изотоп $_{84}^{210}\text{Po}$.
Теперь определим массовое число $A_Y$ и зарядовое число $Z_Y$ частицы Y.
Из закона сохранения массового числа: $210 = 206 + A_Y$. Отсюда $A_Y = 210 - 206 = 4$.
Из закона сохранения зарядового числа: $84 = 82 + Z_Y$. Отсюда $Z_Y = 84 - 82 = 2$.
Частица с массовым числом 4 и зарядовым числом 2 — это ядро гелия, или альфа-частица ($_{2}^{4}\text{He}$).

Ответ: $_{84}^{210}\text{Po} \rightarrow _{82}^{206}\text{Pb} + _{2}^{4}\text{He}$.