Номер 4, страница 247 - гдз по физике 9 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 9. Физика атома и атомного ядра. Параграф 49. Ядерный реактор. Задания и упражнения - номер 4, страница 247.

Условие.

4. Ядерная реакция искусственного получения резерфордия (Rf) следующая:

$_{94}^{242}{Pu} + _{10}^{22}{Ne} \to _{104}^{260}{Rf} + ? _{0}^{1}{n}$

Сколько нейтронов выделилось в результате этой ядерной реакции?

Решение.

Дано:

Ядерная реакция: $_{94}^{242}\text{Pu} + _{10}^{22}\text{Ne} \rightarrow _{104}^{260}\text{Rf} + x \cdot _0^1n$

Найти:

Число выделившихся нейтронов $\text{x}$.

Решение:

Для определения неизвестного числа нейтронов в ядерной реакции воспользуемся законами сохранения массового и зарядового чисел. В обозначении изотопа $_{Z}^{A}\text{X}$, $\text{A}$ — это массовое число (общее число протонов и нейтронов в ядре), а $\text{Z}$ — это зарядовое число (число протонов).

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

$_{94}^{242}\text{Pu} + _{10}^{22}\text{Ne} \rightarrow _{104}^{260}\text{Rf} + x \cdot _0^1n$

Согласно закону сохранения массового числа, сумма массовых чисел частиц, вступающих в реакцию, должна быть равна сумме массовых чисел частиц, образующихся в результате реакции.

Сумма массовых чисел до реакции (слева):

$A_{слева} = 242 + 22 = 264$

Сумма массовых чисел после реакции (справа):

$A_{справа} = 260 + x \cdot 1$

Приравниваем левую и правую части:

$A_{слева} = A_{справа}$

$264 = 260 + x$

Решаем уравнение относительно $\text{x}$:

$x = 264 - 260$

$x = 4$

Для проверки можно также применить закон сохранения зарядового числа (сумма зарядов до и после реакции должна быть одинаковой):

Слева: $94 + 10 = 104$

Справа: $104 + 4 \cdot 0 = 104$

$104 = 104$. Закон сохранения заряда выполняется, что подтверждает правильность наших расчетов.

Таким образом, в результате реакции выделяется 4 нейтрона.

Ответ: 4.