Номер 33, страница 23, 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 33, страница 23.

Условие.

33. Ядро изотопа кобальта $_{27}^{61}\text{Co}$ испустило $\alpha$-частицу. Ядро какого химического элемента образовалось в результате этой реакции? Запишите реакцию этого распада.

Решение.

Решение:

Альфа-распад представляет собой процесс, при котором атомное ядро испускает альфа-частицу, которая является ядром атома гелия (${}_{2}^{4}\textrm{He}$). Этот процесс подчиняется законам сохранения массового и зарядового чисел.

Запишем уравнение ядерной реакции для альфа-распада изотопа кобальта ${}_{27}^{61}\textrm{Co}$. Пусть неизвестный продукт распада будет ${}_{Z}^{A}X$, где $\text{A}$ — массовое число, а $\text{Z}$ — зарядовое число (порядковый номер элемента).

Уравнение реакции имеет вид:

${}_{27}^{61}\textrm{Co} \rightarrow {}_{Z}^{A}X + {}_{2}^{4}\textrm{He}$

Согласно закону сохранения массового числа, сумма массовых чисел продуктов реакции должна быть равна массовому числу исходного ядра:

$61 = A + 4$

Отсюда находим массовое число нового ядра:

$A = 61 - 4 = 57$

Согласно закону сохранения зарядового числа, сумма зарядовых чисел продуктов реакции должна быть равна зарядовому числу исходного ядра:

$27 = Z + 2$

Отсюда находим зарядовое число нового ядра:

$Z = 27 - 2 = 25$

Элемент с порядковым номером $Z=25$ в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева — это марганец (Mn).

Следовательно, в результате альфа-распада ядра кобальта-61 образуется ядро изотопа марганца-57 (${}_{25}^{57}\textrm{Mn}$).

Полное уравнение реакции распада выглядит следующим образом:

${}_{27}^{61}\textrm{Co} \rightarrow {}_{25}^{57}\textrm{Mn} + {}_{2}^{4}\textrm{He}$

Ответ: В результате этой реакции образовалось ядро химического элемента марганца (Mn). Реакция этого распада: ${}_{27}^{61}\textrm{Co} \rightarrow {}_{25}^{57}\textrm{Mn} + {}_{2}^{4}\textrm{He}$.