Номер 4, страница 238 - гдз по физике 9 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 9. Физика атома и атомного ядра. Параграф 47. Радиоактивный распад. Ядерные реакции. Задания и упражнения - номер 4, страница 238.

Условие.

4. При бомбардировке $\alpha$-частицами ядер атома алюминия ${}_{13}^{27}\mathrm{Al}$ образуется новое ядро и нейтрон. Ядро какого химического элемента образуется при ядерной реакции?

Решение.

Дано:

Исходное ядро: алюминий-27 ($^{27}_{13}Al$)

Бомбардирующая частица: $\alpha$-частица (ядро гелия, $^{4}_{2}He$)

Один из продуктов реакции: нейтрон ($^{1}_{0}n$)

Найти:

Ядро какого химического элемента образуется в результате реакции.

Решение:

Запишем уравнение ядерной реакции в общем виде. Ядро алюминия ($^{27}_{13}Al$) взаимодействует с $\alpha$-частицей ($^{4}_{2}He$), в результате чего образуется неизвестное ядро ($^{A}_{Z}X$) и испускается нейтрон ($^{1}_{0}n$).

Уравнение реакции выглядит следующим образом:

$^{27}_{13}Al + ^{4}_{2}He \rightarrow ^{A}_{Z}X + ^{1}_{0}n$

Согласно законам сохранения массового и зарядового чисел в ядерных реакциях, сумма массовых чисел и сумма зарядовых чисел до реакции должны быть равны соответствующим суммам после реакции.

1. Составим уравнение для сохранения массового числа (верхние индексы):

$27 + 4 = A + 1$

$31 = A + 1$

$A = 31 - 1 = 30$

Массовое число нового ядра равно 30.

2. Составим уравнение для сохранения зарядового числа (нижние индексы):

$13 + 2 = Z + 0$

$15 = Z$

Зарядовое число нового ядра равно 15.

Химический элемент определяется его зарядовым числом (порядковым номером в таблице Менделеева). Элемент с порядковым номером 15 — это фосфор (P).

Таким образом, в результате реакции образуется изотоп фосфора-30 ($^{30}_{15}P$).

Ответ: В результате ядерной реакции образуется ядро химического элемента фосфора (P).