Номер 40, страница 24, 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 40, страница 24.

Условие.

40. Попросите вашего соседа или соседку по парте выбрать семь элементов из различных частей таблицы Менделеева и запишите обозначения их ядер в порядке возрастания:

а) массового числа;

б) заряда ядра;

в) числа нейтронов в ядре.

Решение.

Поскольку у меня нет соседа по парте, я самостоятельно выберу семь элементов и их изотопов из различных частей таблицы Менделеева. Чтобы наглядно продемонстрировать разницу в сортировке по разным параметрам, выберем несколько изобаров (ядер с одинаковым массовым числом, но разным зарядом).

Выбранные ядра:тритий (изотоп водорода) $_{1}^{3}H$, гелий-3 $_{2}^{3}He$, углерод-14 $_{6}^{14}C$, азот-14 $_{7}^{14}N$, аргон-40 $_{18}^{40}Ar$, калий-40 $_{19}^{40}K$, кальций-40 $_{20}^{40}Ca$.

Для каждого ядра определим его основные характеристики: массовое число $\text{A}$ (верхний индекс), зарядовое число (заряд ядра) $\text{Z}$ (нижний индекс) и число нейтронов $\text{N}$, которое вычисляется по формуле $N = A - Z$.
Для $_{1}^{3}H$: $A=3, Z=1, N=3-1=2$
Для $_{2}^{3}He$: $A=3, Z=2, N=3-2=1$
Для $_{6}^{14}C$: $A=14, Z=6, N=14-6=8$
Для $_{7}^{14}N$: $A=14, Z=7, N=14-7=7$
Для $_{18}^{40}Ar$: $A=40, Z=18, N=40-18=22$
Для $_{19}^{40}K$: $A=40, Z=19, N=40-19=21$
Для $_{20}^{40}Ca$: $A=40, Z=20, N=40-20=20$

Теперь расположим обозначения этих ядер в порядке возрастания указанных величин.

а) массового числа
Сортируем ядра по возрастанию массового числа $\text{A}$. Значения $\text{A}$ для наших ядер: 3, 3, 14, 14, 40, 40, 40. В случае, когда массовые числа совпадают, для упорядочивания расположим ядра по возрастанию их заряда $\text{Z}$.
Группа с $A=3$: $_{1}^{3}H, _{2}^{3}He$
Группа с $A=14$: $_{6}^{14}C, _{7}^{14}N$
Группа с $A=40$: $_{18}^{40}Ar, _{19}^{40}K, _{20}^{40}Ca$
Объединив группы, получаем итоговый ряд.

Ответ: $_{1}^{3}H$, $_{2}^{3}He$, $_{6}^{14}C$, $_{7}^{14}N$, $_{18}^{40}Ar$, $_{19}^{40}K$, $_{20}^{40}Ca$.

б) заряда ядра
Сортируем ядра по возрастанию заряда ядра $\text{Z}$. Значения $\text{Z}$ для наших ядер: 1, 2, 6, 7, 18, 19, 20. Все значения $\text{Z}$ уникальны, поэтому сортировка однозначна.

Ответ: $_{1}^{3}H$, $_{2}^{3}He$, $_{6}^{14}C$, $_{7}^{14}N$, $_{18}^{40}Ar$, $_{19}^{40}K$, $_{20}^{40}Ca$.

в) числа нейтронов в ядре
Сортируем ядра по возрастанию числа нейтронов $\text{N}$. Значения $\text{N}$ для наших ядер: 2, 1, 8, 7, 22, 21, 20. Все значения $\text{N}$ уникальны, поэтому сортировка однозначна.
Расположим ядра в порядке возрастания числа нейтронов в них:$N=1$ ($_{2}^{3}He$), $N=2$ ($_{1}^{3}H$), $N=7$ ($_{7}^{14}N$), $N=8$ ($_{6}^{14}C$), $N=20$ ($_{20}^{40}Ca$), $N=21$ ($_{19}^{40}K$), $N=22$ ($_{18}^{40}Ar$).

Ответ: $_{2}^{3}He$, $_{1}^{3}H$, $_{7}^{14}N$, $_{6}^{14}C$, $_{20}^{40}Ca$, $_{19}^{40}K$, $_{18}^{40}Ar$.