Номер 74.10, страница 251 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 74. Ядерные реакции. Глава 10. Квантовые явления - номер 74.10, страница 251.

74.10 [н] При ядерном взаимодействии дейтерия с изотопом лития $^6_3\text{Li}$ образуются 2 ядра гелия. Напишите эту реакцию синтеза.

$^2_1\text{H} + ^6_3\text{Li} \to 2 \text{ } ^4_2\text{He}$

Для того чтобы записать уравнение ядерной реакции, необходимо определить все участвующие в ней частицы и применить законы сохранения массового числа и заряда.

Решение

В условии задачи указаны исходные частицы (реагенты) и конечные частицы (продукты) реакции.
Исходными частицами являются ядро дейтерия $^2_1\text{H}$ (изотоп водорода с зарядовым числом $Z=1$ и массовым числом $A=2$) и ядро изотопа лития $^6_3\text{Li}$ (зарядовое число $Z=3$, массовое число $A=6$).
Конечными продуктами являются два ядра гелия, которые мы обозначим как $^A_Z\text{He}$.

Схема реакции выглядит следующим образом:

$$ ^2_1\text{H} + ^6_3\text{Li} \rightarrow 2 \cdot ^A_Z\text{He} $$

Для нахождения неизвестных массового ($A$) и зарядового ($Z$) чисел ядра гелия применим законы сохранения.

Закон сохранения зарядового числа (числа протонов): сумма зарядовых чисел до реакции должна быть равна сумме зарядовых чисел после реакции.
$1 + 3 = 2 \cdot Z$
$4 = 2 \cdot Z$
$Z = 2$
Зарядовое число 2 соответствует элементу гелию.

Закон сохранения массового числа (числа нуклонов): сумма массовых чисел до реакции должна быть равна сумме массовых чисел после реакции.
$2 + 6 = 2 \cdot A$
$8 = 2 \cdot A$
$A = 4$

Следовательно, в результате реакции образуются два ядра изотопа гелия-4, $^4_2\text{He}$ (альфа-частицы).
Итоговое уравнение реакции синтеза имеет вид:

$$ ^2_1\text{H} + ^6_3\text{Li} \rightarrow 2 \cdot ^4_2\text{He} $$

Ответ: $$ ^2_1\text{H} + ^6_3\text{Li} \rightarrow 2 \cdot ^4_2\text{He} $$