Номер 17, страница 34, часть 2 - гдз по физике 9 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Квантовая физика. Глава VI. Атомное ядро и ядерная энергетика. Параграф 26. Ядерные реакции. Ядерная энергетика - номер 17, страница 34.

Условие.

17. Захватив нейтрон, ядро урана $^{235}_{92}\text{U}$ делится на два осколка: цезий $^{140}_{55}\text{Cs}$ и рубидий $^{94}_{37}\text{Rb}$. Сколько нейтронов выделяется в такой ядерной реакции деления? Запишите уравнение данной реакции.

Решение.

Дано:

Реакция деления ядра урана-235 ($^{235}_{92}\text{U}$) при захвате нейтрона ($^{1}_{0}\text{n}$).

Осколки деления: цезий-140 ($^{140}_{55}\text{Cs}$) и рубидий-94 ($^{94}_{37}\text{Rb}$).

Найти:

Количество выделившихся нейтронов ($\text{x}$) и уравнение реакции.

Решение:

При любой ядерной реакции должны выполняться законы сохранения массового числа (суммарное число нуклонов до и после реакции) и зарядового числа (суммарный электрический заряд до и после реакции).

Запишем уравнение реакции в общем виде, обозначив искомое число нейтронов через $\text{x}$:

$$ ^{235}_{92}\text{U} + ^{1}_{0}\text{n} \rightarrow ^{140}_{55}\text{Cs} + ^{94}_{37}\text{Rb} + x \cdot ^{1}_{0}\text{n} $$

Сначала проверим закон сохранения зарядового числа (сумма нижних индексов слева должна быть равна сумме нижних индексов справа):

$$ 92 + 0 = 55 + 37 + x \cdot 0 $$

$$ 92 = 92 $$

Закон сохранения заряда выполняется.

Теперь применим закон сохранения массового числа (сумма верхних индексов слева должна быть равна сумме верхних индексов справа):

$$ 235 + 1 = 140 + 94 + x \cdot 1 $$

$$ 236 = 234 + x $$

Из этого уравнения найдем $\text{x}$:

$$ x = 236 - 234 = 2 $$

Следовательно, в ходе реакции выделяется 2 нейтрона.

Полное уравнение реакции будет выглядеть следующим образом:

$$ ^{235}_{92}\text{U} + ^{1}_{0}\text{n} \rightarrow ^{140}_{55}\text{Cs} + ^{94}_{37}\text{Rb} + 2 \cdot ^{1}_{0}\text{n} $$

Ответ: В такой ядерной реакции деления выделяется 2 нейтрона. Уравнение данной реакции: $ ^{235}_{92}\text{U} + ^{1}_{0}\text{n} \rightarrow ^{140}_{55}\text{Cs} + ^{94}_{37}\text{Rb} + 2 \cdot ^{1}_{0}\text{n} $.