Номер 1867, страница 221 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

9 класс. Строение атома и атомного ядра. Использование атомной энергии. 66. Радиоактивность. Строение атома. Зарядовое и массовое число. Состав атомных ядер. Ядерная реакция деления - номер 1867, страница 221.

Решение.

Решение

Данная ядерная реакция происходит в два этапа.

1. Сначала ядро изотопа бора-10 ($_{5}^{10}\text{B}$) захватывает нейтрон ($_{0}^{1}\text{n}$), в результате чего образуется возбужденное ядро изотопа бора-11 ($_{5}^{11}\text{B}^*$). Уравнение этого процесса:
$_{5}^{10}\text{B} + _{0}^{1}\text{n} \rightarrow _{5}^{11}\text{B}^*$

2. Затем, согласно условию, образовавшееся нестабильное ядро бора-11 испускает $\alpha$-частицу (ядро гелия $_{2}^{4}\text{He}$) и превращается в ядро нового элемента, который мы обозначим как $_{Z}^{A}\text{X}$. Уравнение альфа-распада:
$_{5}^{11}\text{B}^* \rightarrow _{Z}^{A}\text{X} + _{2}^{4}\alpha$

Для определения неизвестного элемента $_{Z}^{A}\text{X}$ применим законы сохранения массового и зарядового чисел.

Сумма массовых чисел (число нуклонов) до распада должна быть равна сумме массовых чисел после распада:
$11 = A + 4$
Отсюда находим массовое число нового ядра:
$A = 11 - 4 = 7$

Сумма зарядовых чисел (число протонов) также сохраняется:
$5 = Z + 2$
Отсюда находим зарядовое число нового ядра:
$Z = 5 - 2 = 3$

Таким образом, образовалось ядро с зарядовым числом $Z=3$ и массовым числом $A=7$. Элемент с порядковым номером 3 в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева — это литий (Li). Следовательно, изотоп бора превратился в изотоп лития $_{3}^{7}\text{Li}$.

Суммарное уравнение всей ядерной реакции, объединяющее оба этапа, имеет вид:
$_{5}^{10}\text{B} + _{0}^{1}\text{n} \rightarrow _{3}^{7}\text{Li} + _{2}^{4}\alpha$

Ответ: Изотоп бора $_{5}^{10}\text{B}$ превратился в ядро элемента лития $_{3}^{7}\text{Li}$. Уравнение этой реакции: $_{5}^{10}\text{B} + _{0}^{1}\text{n} \rightarrow _{3}^{7}\text{Li} + _{2}^{4}\alpha$.