Номер 74.1, страница 251 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 74. Ядерные реакции. Глава 10. Квантовые явления - номер 74.1, страница 251.

74.1 [н] Какие из приведённых ниже превращений можно отнести к ядерным реакциям?

а) $\prescript{2}{1}{\text{H}} + \gamma \to \prescript{1}{1}{\text{H}} + \prescript{1}{0}{n}$

б) $\prescript{9}{4}{\text{Be}} + \prescript{4}{2}{\text{He}} \to \prescript{12}{6}{\text{C}} + \prescript{1}{0}{n}$

в) $\prescript{45}{26}{\text{Fe}} \to \prescript{43}{24}{\text{Cr}} + 2\prescript{1}{1}{\text{H}}$

г) $\prescript{19}{9}{\text{F}} + \prescript{4}{2}{\text{He}} \to \prescript{22}{10}{\text{Ne}} + \prescript{1}{1}{\text{H}}$

д) $\prescript{8}{4}{\text{Be}} \to \prescript{4}{2}{\text{He}} + \prescript{4}{2}{\text{He}}$

Выберите правильный ответ.

1) б, в, г 2) а, в, д 3) а, б, г 4) б, в, г, д 5) а, б, в, г, д

Решение

Ядерная реакция — это процесс превращения атомных ядер, вызванный их взаимодействием с элементарными частицами или друг с другом, или спонтанный распад ядер. Основным признаком ядерной реакции является изменение состава ядра (числа протонов или нейтронов). Проверим каждое из предложенных превращений на соответствие этому определению, а также на соблюдение законов сохранения массового числа (суммы верхних индексов) и заряда (суммы нижних индексов).

а) $ _{1}^{2}\textrm{H} + \gamma \rightarrow _{1}^{1}\textrm{H} + _{0}^{1}\textrm{n} $

Это реакция фоторасщепления дейтрона. Ядро дейтерия ($_{1}^{2}\textrm{H}$) под действием гамма-кванта ($\gamma$) распадается на протон ($_{1}^{1}\textrm{H}$) и нейтрон ($_{0}^{1}\textrm{n}$). Происходит изменение состава исходного ядра. Законы сохранения выполняются: массовое число $2 = 1+1$ и заряд $1 = 1+0$. Следовательно, это ядерная реакция.

б) $ _{4}^{9}\textrm{Be} + _{2}^{4}\textrm{He} \rightarrow _{6}^{12}\textrm{C} + _{0}^{1}\textrm{n} $

Это реакция взаимодействия ядра бериллия-9 с альфа-частицей ($_{2}^{4}\textrm{He}$). В результате образуется ядро углерода-12 ($_{6}^{12}\textrm{C}$) и нейтрон ($_{0}^{1}\textrm{n}$). Исходные ядра превращаются в новые. Законы сохранения выполняются: массовое число $9+4 = 12+1$ (т.е. $13=13$) и заряд $4+2 = 6+0$ (т.е. $6=6$). Это ядерная реакция.

в) $ _{26}^{45}\textrm{Fe} \rightarrow _{24}^{43}\textrm{Cr} + 2_{1}^{1}\textrm{H} $

Это реакция двухпротонного распада. Ядро железа-45 ($_{26}^{45}\textrm{Fe}$) спонтанно распадается на ядро хрома-43 ($_{24}^{43}\textrm{Cr}$) и два протона ($_{1}^{1}\textrm{H}$). Происходит превращение одного ядра в другое. Законы сохранения выполняются: массовое число $45 = 43+2 \cdot 1$ и заряд $26 = 24+2 \cdot 1$. Это ядерная реакция.

г) $ _{9}^{19}\textrm{F} + _{2}^{4}\textrm{He} \rightarrow _{10}^{22}\textrm{Ne} + _{1}^{1}\textrm{H} $

Это реакция взаимодействия ядра фтора-19 с альфа-частицей. В результате образуются ядро неона-22 ($_{10}^{22}\textrm{Ne}$) и протон ($_{1}^{1}\textrm{H}$). Исходные ядра превращаются в новые. Законы сохранения выполняются: массовое число $19+4 = 22+1$ (т.е. $23=23$) и заряд $9+2 = 10+1$ (т.е. $11=11$). Это ядерная реакция.

д) $ _{4}^{8}\textrm{Be} \rightarrow _{2}^{4}\textrm{He} + _{2}^{4}\textrm{He} $

Это реакция спонтанного распада (деления) ядра бериллия-8 на две альфа-частицы. Исходное ядро превращается в два других ядра. Законы сохранения выполняются: массовое число $8 = 4+4$ и заряд $4 = 2+2$. Это ядерная реакция.

Таким образом, все перечисленные процессы (а, б, в, г, д) являются ядерными реакциями, поскольку в каждом из них происходит изменение состава и структуры атомных ядер.

Ответ: 5) а, б, в, г, д