Номер 13, 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 13, страница 19.

Условие.

13. Становится ли атомное ядро ядром другого элемента вследствие излучения $\gamma$-кванта? Обоснуйте свой ответ.

Решение.

Решение

Нет, при излучении γ-кванта атомное ядро не становится ядром другого химического элемента.

Обоснование заключается в следующем. Химический элемент определяется зарядовым числом ядра $\text{Z}$, то есть количеством протонов в нем. Превращение в ядро другого элемента (трансмутация) происходит только в том случае, если изменяется число протонов.

Гамма-излучение представляет собой поток фотонов высокой энергии (γ-квантов). Сам по себе γ-квант не имеет ни массы покоя, ни электрического заряда. Процесс испускания γ-кванта ядром — это переход ядра из возбужденного энергетического состояния в более стабильное, с меньшей энергией. При этом состав ядра, то есть число протонов и нейтронов, не меняется.

Этот процесс можно описать следующей схемой:

$ _{Z}^{A}X^{*} \rightarrow _{Z}^{A}X + \gamma $

где $ _{Z}^{A}X^{*} $ — возбужденное ядро, а $ _{Z}^{A}X $ — то же ядро, но в состоянии с меньшей энергией.

Поскольку зарядовое число $\text{Z}$ (количество протонов) и массовое число $\text{A}$ (общее количество протонов и нейтронов) в результате гамма-распада не изменяются, ядро остается ядром того же самого химического элемента.

Ответ: Нет, атомное ядро не становится ядром другого элемента, так как при излучении γ-кванта не изменяется ни зарядовое число ядра (число протонов), ни его массовое число (общее число нуклонов). Изменяется только энергетическое состояние ядра.