Номер 8, страница 190, часть 2 - гдз по физике 9 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 11. Квантовые явления. Параграф 108. Решение задач. Задачи для самостоятельного решения - номер 8, страница 190.

Условие.

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

Решение.

Решение

Для определения неизвестной частицы и записи уравнения реакции воспользуемся законами сохранения массового и зарядового чисел.

Процесс, описанный в задаче, представляет собой ядерную реакцию. Запишем её в общем виде. Исходные частицы — это ядро углерода-12 ($_{6}^{12}C$) и протон ($_{1}^{1}p$). Продукты реакции — это ядро изотопа углерода-13 ($_{6}^{13}C$) и неизвестная частица, которую мы обозначим как $_{Z}^{A}X$.

Схематически реакцию можно записать так:

$$_{6}^{12}C + _{1}^{1}p \rightarrow _{6}^{13}C + _{Z}^{A}X$$

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

$$12 + 1 = 13 + A$$

$$13 = 13 + A$$

Отсюда находим массовое число неизвестной частицы:

$$A = 0$$

Согласно закону сохранения зарядового числа, сумма зарядовых чисел (нижних индексов) до реакции должна быть равна сумме зарядовых чисел после реакции:

$$6 + 1 = 6 + Z$$

$$7 = 6 + Z$$

Отсюда находим зарядовое число неизвестной частицы:

$$Z = 1$$

Частица с массовым числом $A=0$ и зарядовым числом $Z=+1$ является позитроном. Обозначение позитрона — $e^+$ или $_{1}^{0}e$.

Таким образом, искомая частица — это позитрон, а полное уравнение реакции выглядит следующим образом:

$$_{6}^{12}C + _{1}^{1}p \rightarrow _{6}^{13}C + _{1}^{0}e$$

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