Номер 15, страница 130 - гдз по физике 9 класс учебник Кабардин

15. Как изменяются зарядовое число $\text{Z}$ и массовое число $\text{A}$ атомного ядра при альфа-распаде?

Решение

Альфа-распад — это вид радиоактивного распада, при котором нестабильное атомное ядро испускает альфа-частицу ($ \alpha $-частицу) и превращается в ядро другого элемента.

Альфа-частица является ядром атома гелия ($ ^4_2\text{He} $), она состоит из двух протонов и двух нейтронов. Следовательно, её зарядовое число равно 2, а массовое число равно 4.

Процесс альфа-распада можно описать общим уравнением ядерной реакции, которое должно подчиняться законам сохранения зарядового и массового чисел. Пусть исходное (материнское) ядро элемента $\text{X}$ имеет массовое число $\text{A}$ и зарядовое число $\text{Z}$.

$ ^A_Z X \rightarrow ^{A'}_{Z'} Y + ^4_2\text{He} $

где $\text{Y}$ — новое (дочернее) ядро с массовым числом $ A' $ и зарядовым числом $ Z' $.

Согласно закону сохранения заряда, сумма зарядовых чисел до реакции должна быть равна сумме зарядовых чисел после реакции:

$ Z = Z' + 2 $

Отсюда находим зарядовое число дочернего ядра:

$ Z' = Z - 2 $

Это означает, что зарядовое число $\text{Z}$ уменьшается на 2.

Согласно закону сохранения массового числа (числа нуклонов), сумма массовых чисел до реакции должна быть равна сумме массовых чисел после реакции:

$ A = A' + 4 $

Отсюда находим массовое число дочернего ядра:

$ A' = A - 4 $

Это означает, что массовое число $\text{A}$ уменьшается на 4.

Таким образом, в результате альфа-распада образуется ядро нового элемента, который в периодической таблице Менделеева смещен на две клетки влево относительно исходного элемента.

Ответ: При альфа-распаде зарядовое число $\text{Z}$ атомного ядра уменьшается на 2, а массовое число $\text{A}$ уменьшается на 4.