Номер 21, страница 120 - гдз по физике 9 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

XI. Квантовые явления. Выполняем тест - номер 21, страница 120.

Условие.

21. При бомбардировке изотопа бора $^{10}_{5}\text{В}$ нейтронами из его ядра вылетает $\alpha$-частица. Этому процессу соответствует ядерная реакция:

1) $^{10}_{5}\text{B} + ^{1}_{1}p \rightarrow ^{7}_{4}\text{Be} + ^{4}_{2}\text{He}$

2) $^{10}_{5}\text{B} + ^{1}_{0}n \rightarrow ^{10}_{4}\text{Be} + ^{1}_{1}\text{H}$

3) $^{10}_{5}\text{B} + ^{1}_{0}n \rightarrow ^{7}_{3}\text{Li} + ^{4}_{2}\text{He}$

4) $^{10}_{5}\text{B} + ^{1}_{0}e \rightarrow ^{10}_{4}\text{B} + ^{4}_{2}\text{H}$

Решение.

Решение

В условии задачи описана ядерная реакция. Запишем её на основе предоставленных данных.

Исходные частицы (до реакции):

• Изотоп бора: $ ^{10}_{5}\text{B} $
• Частица для бомбардировки: нейтрон $ ^{1}_{0}\text{n} $

Продукты реакции (после реакции):

• Вылетающая частица: $\alpha$-частица (ядро гелия) $ ^{4}_{2}\text{He} $
• Неизвестное ядро, которое обозначим как $ ^{A}_{Z}\text{X} $

Общий вид уравнения реакции:

$ ^{10}_{5}\text{B} + ^{1}_{0}\text{n} \rightarrow ^{A}_{Z}\text{X} + ^{4}_{2}\text{He} $

Для любой ядерной реакции должны выполняться законы сохранения массового числа (сумма верхних индексов) и зарядового числа (сумма нижних индексов).

1. Закон сохранения массового числа: сумма массовых чисел частиц до реакции равна сумме массовых чисел частиц после реакции.

$ 10 + 1 = A + 4 $

$ 11 = A + 4 $

$ A = 11 - 4 = 7 $

2. Закон сохранения зарядового числа: сумма зарядовых чисел частиц до реакции равна сумме зарядовых чисел частиц после реакции.

$ 5 + 0 = Z + 2 $

$ 5 = Z + 2 $

$ Z = 5 - 2 = 3 $

Таким образом, в результате реакции образуется ядро с массовым числом $ A=7 $ и зарядовым числом $ Z=3 $. Элемент с порядковым номером 3 в таблице Менделеева — это литий ($ \text{Li} $). Следовательно, образовавшееся ядро — это $ ^{7}_{3}\text{Li} $.

Подставим полученное ядро в уравнение реакции:

$ ^{10}_{5}\text{B} + ^{1}_{0}\text{n} \rightarrow ^{7}_{3}\text{Li} + ^{4}_{2}\text{He} $

Сравнивая полученное уравнение с предложенными вариантами, видим, что оно соответствует варианту под номером 3.

Ответ: 3.