Номер 16, страница 130 - гдз по физике 9 класс учебник Кабардин

16. Определите, какая частица X освободилась при осуществлении ядерной реакции, в которой под действием нейтрона ядро азота превратилось в ядро углерода:

$_{7}^{14}\text{N} + _{0}^{1}n \to _{6}^{14}\text{C} + X.$

Дано:

Ядерная реакция: $_{7}^{14}N + {}_{0}^{1}n \rightarrow {}_{6}^{14}C + X$

Найти:

Неизвестную частицу X.

Решение:

При ядерных реакциях выполняются законы сохранения массового числа и зарядового числа. Массовое число (число нуклонов) пишется вверху слева от символа элемента, а зарядовое число (число протонов) — внизу слева.

Обозначим неизвестную частицу X как $_{Z}^{A}X$, где $\text{A}$ — массовое число, а $\text{Z}$ — зарядовое число.

Запишем уравнение реакции с учетом этих обозначений:

$_{7}^{14}N + {}_{0}^{1}n \rightarrow {}_{6}^{14}C + {}_{Z}^{A}X$

Согласно закону сохранения массового числа, сумма массовых чисел до реакции равна сумме массовых чисел после реакции:

$14 + 1 = 14 + A$

$15 = 14 + A$

$A = 15 - 14 = 1$

Согласно закону сохранения зарядового числа, сумма зарядовых чисел до реакции равна сумме зарядовых чисел после реакции:

$7 + 0 = 6 + Z$

$7 = 6 + Z$

$Z = 7 - 6 = 1$

Таким образом, неизвестная частица имеет массовое число $A=1$ и зарядовое число $Z=1$. Частица с такими характеристиками является протоном ($\text{p}$), который также является ядром атома водорода ($\text{H}$). Его обозначение — $_{1}^{1}p$ или $_{1}^{1}H$.

Ответ: частица X — это протон ($_{1}^{1}p$).