Номер 7.28, страница 40 - гдз по физике 9 класс задачник Артеменков, Ломаченков

VII. Квантовые явления - номер 7.28, страница 40.

Условие.

7.28 При бомбардировке дейтронами хлористого натрия (поваренной соли) был получен другой радиоактивный изотоп натрия. Допишите реакцию указанного процесса, определите массовое число полученного натриевого изотопа. $_{11}^{23}\text{Na} + \dots \to \dots + _{1}^{1}\text{H}$.

Решение.

Дано:

Ядерная реакция бомбардировки изотопа натрия $_{11}^{23}\text{Na}$ дейтронами ($_{1}^{2}\text{H}$).

Продукты реакции: новый изотоп натрия ($_{11}^{A}\text{Na}$) и протон ($_{1}^{1}\text{H}$).

Схема реакции: $_{11}^{23}\text{Na} + ... \rightarrow ... + _{1}^{1}\text{H}$.

Найти:

1. Полное уравнение реакции.

2. Массовое число $A$ полученного изотопа натрия.

Решение:

В условии задачи описана ядерная реакция, в которой ядро натрия-23 ($_{11}^{23}\text{Na}$) взаимодействует с дейтроном. Дейтрон — это ядро дейтерия, изотопа водорода, состоящее из одного протона и одного нейтрона. Его обозначение — $_{1}^{2}\text{H}$.

В результате реакции образуются новый радиоактивный изотоп натрия (обозначим его $_{11}^{A}\text{Na}$, так как зарядовое число натрия всегда равно 11) и протон (ядро водорода, $_{1}^{1}\text{H}$).

Запишем уравнение реакции в общем виде:

$_{11}^{23}\text{Na} + _{1}^{2}\text{H} \rightarrow _{11}^{A}\text{Na} + _{1}^{1}\text{H}$

Для нахождения неизвестного массового числа $A$ воспользуемся законами сохранения зарядового и массового чисел.

1. Закон сохранения зарядового числа: сумма зарядовых чисел (нижних индексов) до реакции должна равняться сумме зарядовых чисел после реакции.

$11 + 1 = 11 + 1$

$12 = 12$

Закон сохранения заряда выполняется, что подтверждает правильность определения продуктов реакции.

2. Закон сохранения массового числа: сумма массовых чисел (верхних индексов) до реакции должна равняться сумме массовых чисел после реакции.

$23 + 2 = A + 1$

Решим полученное уравнение относительно $A$:

$25 = A + 1$

$A = 25 - 1$

$A = 24$

Следовательно, массовое число полученного изотопа натрия равно 24. Это изотоп натрий-24 ($_{11}^{24}\text{Na}$).

Теперь можно записать полное уравнение ядерной реакции:

$_{11}^{23}\text{Na} + _{1}^{2}\text{H} \rightarrow _{11}^{24}\text{Na} + _{1}^{1}\text{H}$

Ответ:

Реакция указанного процесса: $_{11}^{23}\text{Na} + _{1}^{2}\text{H} \rightarrow _{11}^{24}\text{Na} + _{1}^{1}\text{H}$. Массовое число полученного натриевого изотопа равно 24.