Номер 1, страница 181, часть 2 - гдз по физике 9 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 11. Квантовые явления. Параграф 106. Деление и синтез ядер. Повторим изученное - номер 1, страница 181.

Условие.

• Что такое ядерные реакции?

Решение.

Ядерные реакции — это процессы превращения атомных ядер, вызванные их взаимодействием друг с другом или с элементарными частицами. В результате ядерных реакций изменяется состав и/или внутренняя структура исходных ядер, что приводит к образованию новых ядер (других изотопов или химических элементов) и/или элементарных частиц.

В отличие от химических реакций, которые затрагивают только электронные оболочки атомов, ядерные реакции происходят с ядрами и связаны с действием мощных ядерных сил. Эти процессы сопровождаются выделением или поглощением огромного количества энергии, что описывается изменением энергии связи ядер.

Общая схема ядерной реакции записывается следующим образом:

$A + a \rightarrow B + b$

где $\text{A}$ — исходное (материнское) ядро, $\text{a}$ — налетающая частица (например, протон, нейтрон, альфа-частица), $\text{B}$ — конечное (дочернее) ядро, $\text{b}$ — испускаемая частица или частицы.

При любых ядерных реакциях выполняются фундаментальные законы сохранения:

1. Закон сохранения электрического заряда: сумма зарядовых чисел (нижних индексов) до реакции равна сумме зарядовых чисел после реакции.

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

3. Закон сохранения энергии-массы: полная энергия системы (включая энергию покоя $E=mc^2$) остается неизменной.

4. Закон сохранения импульса.

Примерами ядерных реакций являются:

• Реакции деления тяжелых ядер: процесс расщепления тяжелого атомного ядра на два (реже три) ядра с меньшими массами, называемых осколками деления. Пример — деление ядра урана-235 при поглощении нейтрона:

$_{92}^{235}U + _{0}^{1}n \rightarrow _{56}^{141}Ba + _{36}^{92}Kr + 3_{0}^{1}n + Q$

• Реакции синтеза (термоядерные реакции): процесс слияния двух или более легких атомных ядер в одно более тяжелое. Пример — реакция синтеза гелия из дейтерия и трития:

$_{1}^{2}H + _{1}^{3}H \rightarrow _{2}^{4}He + _{0}^{1}n + Q$

• Радиоактивный распад: спонтанное превращение нестабильного ядра в другое ядро, сопровождающееся испусканием различных частиц. Например, альфа-распад урана-238:

$_{92}^{238}U \rightarrow _{90}^{234}Th + _{2}^{4}He$

Ответ: Ядерные реакции — это процессы взаимодействия атомных ядер с элементарными частицами или друг с другом, приводящие к изменению состава и структуры ядер и образованию новых элементов или изотопов. Эти реакции подчиняются законам сохранения заряда и массового числа и сопровождаются выделением или поглощением значительной энергии.