Номер 26.1, страница 119 - гдз по физике 9 класс учебник Кабардин

Задача 26.1. При столкновении атомных ядер изотопов водорода дейтерия $^{2}_{1}\text{H}$ и трития $^{3}_{1}\text{H}$ произошла ядерная реакция и образовались ядро изотопа гелия $^{4}_{2}\text{He}$ и какая-то частица $\text{X}$. Какая это частица? Чему равны массовое число $\text{A}$ и зарядовое число $\text{Z}$ этой частицы?

Дано:

В результате ядерной реакции при столкновении ядра дейтерия $^2_1\text{H}$ и ядра трития $^3_1\text{H}$ образуются ядро гелия $^4_2\text{He}$ и неизвестная частица $\text{X}$.

Найти:

Массовое число $\text{A}$, зарядовое число $\text{Z}$ и название частицы $\text{X}$.

Решение:

Запишем уравнение ядерной реакции, обозначив неизвестную частицу как $^A_Z\text{X}$, где $\text{A}$ – массовое число (число нуклонов), а $\text{Z}$ – зарядовое число (число протонов).

$$^2_1\text{H} + {}^3_1\text{H} \rightarrow {}^4_2\text{He} + {}^A_Z\text{X}$$

В ядерных реакциях выполняются законы сохранения массового числа и зарядового числа. Это означает, что сумма массовых чисел (верхних индексов) и сумма зарядовых чисел (нижних индексов) до реакции должны быть равны соответствующим суммам после реакции.

Составим уравнение для сохранения массового числа:

$$2 + 3 = 4 + A$$

$$5 = 4 + A$$

Отсюда находим массовое число частицы $\text{X}$:

$$A = 5 - 4 = 1$$

Теперь составим уравнение для сохранения зарядового числа:

$$1 + 1 = 2 + Z$$

$$2 = 2 + Z$$

Отсюда находим зарядовое число частицы $\text{X}$:

$$Z = 2 - 2 = 0$$

Таким образом, неизвестная частица имеет массовое число $A=1$ и зарядовое число $Z=0$. Частица с такими характеристиками является нейтроном, который обозначается как $^1_0\text{n}$.

Итоговое уравнение реакции выглядит так:

$$^2_1\text{H} + {}^3_1\text{H} \rightarrow {}^4_2\text{He} + {}^1_0\text{n}$$

Ответ: Частица X — это нейтрон. Её массовое число $A = 1$, зарядовое число $Z = 0$.