Номер 3, страница 73, часть 3 - гдз по физике 9 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 3. Глава 9. Физика атома и атомного ядра. Параграф 58. Ядерные реакции. Деление и синтез ядер. Ядерная энергетика. Источники энергии Солнца и звёзд - номер 3, страница 73.

Условие.

3. После поглощения ядром изотопа бора $ _{5}^{10}\text{B} $ нейтрона образовались альфа-частица и ядро изотопа

1) $ _{3}^{6}\text{Li} $ 2) $ _{4}^{7}\text{Be} $ 3) $ _{3}^{7}\text{Li} $ 4) $ _{2}^{6}\text{He} $

Отметьте знаком «Х» правильный вариант ответа.

1) 2) 3) 4)

Решение.

Дано:

Исходное ядро: $_{5}^{10}\textrm{B}$

Захваченная частица: нейтрон ($_{0}^{1}\textrm{n}$)

Продукты реакции: альфа-частица ($_{2}^{4}\textrm{He}$) и неизвестное ядро ($_{Z}^{A}\textrm{X}$)

Найти:

Неизвестное ядро $_{Z}^{A}\textrm{X}$

Решение:

Запишем уравнение ядерной реакции, описанной в условии задачи. Ядро изотопа бора $_{5}^{10}\textrm{B}$ поглощает нейтрон $_{0}^{1}\textrm{n}$. В результате реакции образуются альфа-частица, которая является ядром гелия $_{2}^{4}\textrm{He}$, и ядро нового, неизвестного изотопа, которое обозначим как $_{Z}^{A}\textrm{X}$.

Уравнение реакции имеет следующий вид:

$$_{5}^{10}\textrm{B} + _{0}^{1}\textrm{n} \rightarrow _{2}^{4}\textrm{He} + _{Z}^{A}\textrm{X}$$

Для определения неизвестного ядра воспользуемся законами сохранения массового числа (A) и зарядового числа (Z) в ядерных реакциях. Сумма массовых чисел и сумма зарядовых чисел до реакции должны быть равны соответствующим суммам после реакции.

1. Применим закон сохранения массового числа (сумма верхних индексов):

$$10 + 1 = 4 + A$$

$$11 = 4 + A$$

Отсюда находим массовое число A неизвестного ядра:

$$A = 11 - 4 = 7$$

2. Применим закон сохранения зарядового числа (сумма нижних индексов):

$$5 + 0 = 2 + Z$$

$$5 = 2 + Z$$

Отсюда находим зарядовое число Z неизвестного ядра:

$$Z = 5 - 2 = 3$$

Таким образом, в результате реакции образовалось ядро с массовым числом $A=7$ и зарядовым числом $Z=3$. Обратившись к периодической таблице химических элементов, мы видим, что элемент с порядковым (зарядовым) номером 3 — это литий (Li).

Следовательно, неизвестный изотоп — это литий-7, который обозначается как $_{3}^{7}\textrm{Li}$.

Сравнивая полученный результат с предложенными вариантами, мы видим, что он соответствует варианту ответа под номером 3.

Ответ: 3) $_{3}^{7}\textrm{Li}$