Номер 9, 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 9, страница 190.

Условие.

9. При бомбардировке бора $_{5}^{11}$B протонами в камере Вильсона получили три следа одного типа, направленные в разные стороны. Определите, какое ядро оставляет такие треки.

Решение.

Дано:

Ядро-мишень: бор-11 ($_{5}^{11}\textrm{B}$)

Бомбардирующая частица: протон ($_{1}^{1}\textrm{p}$)

Продукты реакции: три одинаковых ядра ($3 \cdot _{Z}^{A}\textrm{X}$)

Найти:

Определить ядро $_{Z}^{A}\textrm{X}$.

Решение:

Запишем уравнение ядерной реакции, описанной в условии задачи. Ядро бора-11 ($_{5}^{11}\textrm{B}$) взаимодействует с протоном ($_{1}^{1}\textrm{p}$). В результате реакции образуются три одинаковых ядра, которые мы обозначим как $_{Z}^{A}\textrm{X}$.

Уравнение реакции в общем виде:

$_{5}^{11}\textrm{B} + _{1}^{1}\textrm{p} \rightarrow 3 \cdot _{Z}^{A}\textrm{X}$

Для определения неизвестного ядра $_{Z}^{A}\textrm{X}$ воспользуемся законами сохранения зарядового и массового чисел в ядерных реакциях.

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

$5 + 1 = 3 \cdot Z$

$6 = 3Z$

$Z = \frac{6}{3} = 2$

Зарядовое число образовавшихся ядер равно 2. Элемент с порядковым номером 2 в периодической системе Менделеева — это гелий (He).

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

$11 + 1 = 3 \cdot A$

$12 = 3A$

$A = \frac{12}{3} = 4$

Массовое число образовавшихся ядер равно 4.

Таким образом, в результате реакции образуются три ядра с зарядовым числом $Z=2$ и массовым числом $A=4$. Это ядра гелия-4, также известные как альфа-частицы ($_{2}^{4}\textrm{He}$).

Следовательно, три одинаковых трека в камере Вильсона оставляют ядра гелия.

Ответ: Ядро гелия ($_{2}^{4}\textrm{He}$), или альфа-частица.