Номер 10, страница 19, часть 2 - гдз по физике 9 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Квантовая физика. Глава VI. Атомное ядро и ядерная энергетика. Параграф 25. Атомное ядро - номер 10, страница 19.

Условие.

10. Как изменяются массовое и зарядовое числа ядра при β-распаде?

Решение.

Решение

β-распад (бета-распад) — это тип радиоактивного распада, при котором ядро атома испускает бета-частицу (электрон или позитрон). Так как в вопросе не уточняется тип β-распада, рассмотрим оба основных вида: β⁻-распад и β⁺-распад.

β⁻-распад (электронный бета-распад)

Это наиболее распространенный тип бета-распада. В ходе этого процесса один из нейтронов ($\text{n}$) в ядре превращается в протон ($\text{p}$), при этом испускается электрон ($e^−$) и электронное антинейтрино ($\bar{\nu}_e$).
Схематически этот процесс внутри ядра можно записать так:
$n \rightarrow p + e^− + \bar{\nu}_e$
Общее уравнение для β⁻-распада ядра $\text{X}$ с массовым числом $\text{A}$ и зарядовым числом $\text{Z}$ выглядит следующим образом:
$^A_Z X \rightarrow ^A_{Z+1} Y + e^− + \bar{\nu}_e$
Из этого уравнения видно, как изменяются массовое и зарядовое числа:
1. Массовое число (A), которое равно общему числу протонов и нейтронов в ядре, не изменяется. Хотя один нейтрон превращается в протон, общее количество нуклонов (протонов и нейтронов) в ядре остается прежним.
2. Зарядовое число (Z), которое равно числу протонов в ядре, увеличивается на единицу ($Z \rightarrow Z+1$). Это происходит потому, что в ядре появляется новый протон. В результате образуется ядро нового химического элемента ($\text{Y}$), который в таблице Менделеева смещен на одну клетку вправо относительно исходного элемента ($\text{X}$).

β⁺-распад (позитронный бета-распад)

В ходе этого процесса один из протонов ($\text{p}$) в ядре превращается в нейтрон ($\text{n}$), при этом испускается позитрон ($e^+$) и электронное нейтрино ($\nu_e$).
Схематически: $p \rightarrow n + e^+ + \nu_e$
Общее уравнение: $^A_Z X \rightarrow ^A_{Z-1} Y + e^+ + \nu_e$
В этом случае изменения чисел следующие:
1. Массовое число (A) также не изменяется, так как общее число нуклонов остается постоянным.
2. Зарядовое число (Z)уменьшается на единицу ($Z \rightarrow Z-1$), так как один протон превратился в нейтрон. Образуется ядро элемента, смещенного на одну клетку влево в таблице Менделеева.

Таким образом, при любом виде β-распада массовое число ядра сохраняется, а зарядовое число изменяется на единицу.

Ответ: При β-распаде массовое число ядра не изменяется. Зарядовое число при электронном β⁻-распаде увеличивается на единицу, а при позитронном β⁺-распаде — уменьшается на единицу.