Номер 26.3, страница 119 - гдз по физике 9 класс учебник Кабардин

Задача 26.3.

При попадании нейтрона в какое-то атомное ядро $\text{X}$ происходит ядерная реакция с возникновением ядер изотопа криптона $_{36}^{93}Kr$ и изотопа бария $_{56}^{140}Ba$ с освобождением трёх нейтронов. Чему равны массовое число $\text{A}$ и зарядовое число $\text{Z}$ ядра $\text{X}$? Запишите эту реакцию с помощью символов.

Дано:

В ядерной реакции участвуют:

Реактанты: нейтрон ($^1_0\text{n}$) и неизвестное ядро $^A_Z\text{X}$.

Продукты реакции: ядро изотопа криптона $^{93}_{36}\text{Kr}$, ядро изотопа бария $^{140}_{56}\text{Ba}$ и три нейтрона ($3 \cdot ^1_0\text{n}$).

Найти:

Массовое число $\text{A}$ и зарядовое число $\text{Z}$ ядра X, а также записать уравнение реакции.

Решение:

Запишем уравнение ядерной реакции в общем виде, где $^A_Z\text{X}$ — искомое ядро:

$^1_0\text{n} + ^A_Z\text{X} \rightarrow ^{93}_{36}\text{Kr} + ^{140}_{56}\text{Ba} + 3 \cdot ^1_0\text{n}$

Для нахождения неизвестных $\text{A}$ и $\text{Z}$ воспользуемся законами сохранения, которые выполняются в ядерных реакциях: законом сохранения массового числа и законом сохранения заряда.

1. Согласно закону сохранения массового числа, сумма массовых чисел (верхние индексы) частиц, вступивших в реакцию, равна сумме массовых чисел частиц, образовавшихся в результате реакции.

$1 + A = 93 + 140 + 3 \cdot 1$

$1 + A = 236$

Отсюда находим массовое число $\text{A}$:

$A = 236 - 1 = 235$

2. Согласно закону сохранения заряда, сумма зарядовых чисел (нижние индексы) частиц до реакции равна сумме зарядовых чисел частиц после реакции.

$0 + Z = 36 + 56 + 3 \cdot 0$

$Z = 92$

Мы определили, что искомое ядро имеет массовое число $A=235$ и зарядовое число $Z=92$. Элемент с зарядовым числом 92 в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева — это уран (U). Таким образом, ядро Х — это изотоп урана-235 ($^{235}_{92}\text{U}$).

Запишем итоговое уравнение ядерной реакции с подстановкой найденного ядра:

$^1_0\text{n} + ^{235}_{92}\text{U} \rightarrow ^{93}_{36}\text{Kr} + ^{140}_{56}\text{Ba} + 3 \cdot ^1_0\text{n}$

Ответ: Массовое число $A = 235$, зарядовое число $Z = 92$. Уравнение реакции: $^1_0\text{n} + ^{235}_{92}\text{U} \rightarrow ^{93}_{36}\text{Kr} + ^{140}_{56}\text{Ba} + 3 \cdot ^1_0\text{n}$.