Номер 74.3, страница 251 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 74. Ядерные реакции. Глава 10. Квантовые явления - номер 74.3, страница 251.

74.3 [н] Напишите первую в истории ядерную реакцию, осуществлённую Э. Резерфордом, в результате которой был открыт протон.

74.3 [н]

Решение

Первая в истории искусственная ядерная реакция была проведена Эрнестом Резерфордом в 1919 году. Этот эксперимент стал ключевым моментом в ядерной физике, так как он впервые продемонстрировал возможность искусственного превращения элементов и привел к открытию протона как составной части атомного ядра.

В ходе эксперимента Резерфорд бомбардировал ядра атомов азота-14 альфа-частицами (ядрами гелия-4), которые испускал радиоактивный источник. В результате столкновения альфа-частицы с ядром азота происходила ядерная реакция. Резерфорд обнаружил, что из камеры с азотом вылетают частицы, которые оказались ядрами водорода — протонами. Одновременно с этим ядро азота превращалось в ядро изотопа кислорода-17.

Уравнение этой ядерной реакции записывается следующим образом:

$${_{7}^{14}}N + {_{2}^{4}}He \rightarrow {_{8}^{17}}O + {_{1}^{1}}p$$

В данной реакции:

• $${_{7}^{14}}N$$ – ядро атома азота.
• $${_{2}^{4}}He$$ – альфа-частица (ядро атома гелия).
• $${_{8}^{17}}O$$ – ядро изотопа кислорода.
• $${_{1}^{1}}p$$ – протон (ядро атома водорода).

При записи реакции соблюдаются законы сохранения:
1. Закон сохранения массового числа (сумма верхних индексов): $14 + 4 = 17 + 1$.
2. Закон сохранения заряда (сумма нижних индексов): $7 + 2 = 8 + 1$.

Ответ: Первая в истории ядерная реакция, осуществлённая Э. Резерфордом, в результате которой был открыт протон: $${_{7}^{14}}N + {_{2}^{4}}He \rightarrow {_{8}^{17}}O + {_{1}^{1}}p$$