Номер 22, страница 121 - гдз по физике 9 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

XI. Квантовые явления. Выполняем тест - номер 22, страница 121.

Условие.

22. Ядро атома урана $^{\text{235}}_{\text{92}}\text{U}$ под действием одного нейтрона разделилось на два осколка. Одним из них является ядро стронция $^{\text{94}}_{\text{38}}\text{Sr}$. Второй осколок:

1) $^{\text{141}}_{\text{55}}\text{Cs}$

2) $^{\text{141}}_{\text{54}}\text{Xe}$

3) $^{\text{142}}_{\text{54}}\text{Xe}$

4) $^{\text{127}}_{\text{53}}\text{I}$

Решение.

Дано:

Реакция деления ядра атома урана-235 ($_{92}^{235}\text{U}$) под действием одного нейтрона ($_{0}^{1}\text{n}$).

В результате реакции образуются два осколка.

Один из осколков - ядро стронция-94 ($_{38}^{94}\text{Sr}$).

Найти:

Определить второй осколок реакции.

Решение:

Запишем уравнение ядерной реакции в общем виде. Пусть второй осколок будет ядро неизвестного элемента $_{Z}^{A}\text{X}$, где $\text{A}$ - массовое число, а $\text{Z}$ - зарядовое число.

В условии задачи сказано, что ядро урана разделилось на два осколка, и не упоминается о выделении дополнительных частиц, таких как нейтроны. Поэтому будем считать, что в продуктах реакции присутствуют только два ядра-осколка.

Уравнение реакции выглядит следующим образом:

$$_{92}^{235}\text{U} + _{0}^{1}\text{n} \rightarrow _{38}^{94}\text{Sr} + _{Z}^{A}\text{X}$$

Для решения задачи воспользуемся законами сохранения массового и зарядового чисел в ядерных реакциях.

1. Закон сохранения зарядового числа. Сумма зарядовых чисел (нижних индексов) до реакции должна быть равна сумме зарядовых чисел после реакции.

$$92 + 0 = 38 + Z$$

Выразим отсюда $\text{Z}$:

$$Z = 92 - 38 = 54$$

Зарядовое число $Z=54$ соответствует химическому элементу ксенону (Xe).

2. Закон сохранения массового числа. Сумма массовых чисел (верхних индексов) до реакции должна быть равна сумме массовых чисел после реакции.

$$235 + 1 = 94 + A$$

$$236 = 94 + A$$

Выразим отсюда $\text{A}$:

$$A = 236 - 94 = 142$$

Таким образом, второй осколок, образовавшийся в результате реакции, является изотопом ксенона с массовым числом 142 и зарядовым числом 54. Его обозначение: $_{54}^{142}\text{Xe}$.

Среди предложенных вариантов этот результат соответствует варианту под номером ③.

Ответ: ③ $_{54}^{142}\text{Xe}$