Номер 7.29, страница 40 - гдз по физике 9 класс задачник Артеменков, Ломаченков

VII. Квантовые явления - номер 7.29, страница 40.

Условие.

7.29 При облучении углерода $_{6}^{12}\text{C}$ протонами образуется изотоп $_{6}^{13}\text{C}$. Какая ещё при этом образуется частица? Запишите реакцию данного процесса.

Решение.

Для того чтобы определить неизвестную частицу и записать уравнение ядерной реакции, необходимо применить законы сохранения массового числа и зарядового числа.

Запишем схему реакции. В левой части уравнения находятся исходные частицы: ядро углерода-12 ($^{12}_{6}C$) и протон ($^{1}_{1}p$). В правой части — продукты реакции: изотоп углерода-13 ($^{13}_{6}C$) и неизвестная частица, которую мы обозначим как $^{A}_{Z}X$.

Схема реакции выглядит так: $$^{12}_{6}C + ^{1}_{1}p \rightarrow ^{13}_{6}C + ^{A}_{Z}X$$

Согласно закону сохранения, сумма массовых чисел (верхних индексов) до реакции должна быть равна сумме массовых чисел после реакции.

Составим уравнение для массовых чисел: $$12 + 1 = 13 + A$$ $$13 = 13 + A$$ Из этого уравнения находим массовое число неизвестной частицы: $$A = 0$$

Аналогично, сумма зарядовых чисел (нижних индексов) до реакции должна быть равна сумме зарядовых чисел после реакции.

Составим уравнение для зарядовых чисел: $$6 + 1 = 6 + Z$$ $$7 = 6 + Z$$ Из этого уравнения находим зарядовое число неизвестной частицы: $$Z = 1$$

Таким образом, неизвестная частица $^{A}_{Z}X$ имеет массовое число $A=0$ и зарядовое число $Z=+1$. Элементарная частица с такими характеристиками — это позитрон, который обозначается как $e^{+}$ или $^{0}_{+1}e$.

Следовательно, при облучении углерода $^{12}C$ протонами образуется изотоп $^{13}C$ и позитрон.

Ответ:
При данной реакции образуется позитрон ($^{0}_{+1}e$).
Уравнение реакции данного процесса: $^{12}_{6}C + ^{1}_{1}p \rightarrow ^{13}_{6}C + ^{0}_{+1}e$.