Номер 1, страница 81 - гдз по физике 9 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 4. Строение атома и атомного ядра. Использование энергии атомных ядер. Самостоятельные работы. СР-60. Открытие протона и нейтрона. Вариант 2 - номер 1, страница 81.

Условие.

1. Запишите реакцию взаимодействия ядра азота с $\alpha$-частицами с образованием ядер кислорода и водорода.

Решение.

1. Решение

Для записи уравнения ядерной реакции необходимо определить все участвующие частицы и ядра, а затем применить законы сохранения массового числа и электрического заряда.

Взаимодействующие частицы (реагенты):
- Ядро азота. Наиболее распространенным и стабильным изотопом азота является азот-14. Его обозначение: $^{14}_{7}N$. Здесь 7 — зарядовое число (количество протонов), 14 — массовое число (суммарное количество протонов и нейтронов).
- α-частица (альфа-частица). Это ядро атома гелия. Его обозначение: $^{4}_{2}He$. Зарядовое число — 2, массовое число — 4.

Образующиеся частицы (продукты):
- Ядро кислорода. Порядковый номер кислорода в таблице Менделеева — 8, следовательно, его зарядовое число равно 8. Обозначим его как $^{A_1}_{8}O$, где $A_1$ — неизвестное массовое число.
- Ядро водорода. Порядковый номер водорода — 1, зарядовое число равно 1. Обычно под ядром водорода подразумевают протон, который является ядром самого легкого изотопа водорода — протия. Его обозначение: $^{A_2}_{1}H$.

Теперь запишем схему реакции:
$^{14}_{7}N + ^{4}_{2}He \rightarrow ^{A_1}_{8}O + ^{A_2}_{1}H$

Применим закон сохранения электрического заряда. Сумма зарядовых чисел до реакции должна быть равна сумме зарядовых чисел после реакции:
$7 + 2 = 8 + 1$
$9 = 9$
Закон сохранения заряда выполняется.

Применим закон сохранения массового числа. Сумма массовых чисел до реакции должна быть равна сумме массовых чисел после реакции:
$14 + 4 = A_1 + A_2$
$18 = A_1 + A_2$

В данной реакции образуется ядро водорода — протон, массовое число которого равно 1 ($A_2 = 1$). Подставим это значение в уравнение для массовых чисел:
$18 = A_1 + 1$
Отсюда находим массовое число ядра кислорода:
$A_1 = 18 - 1 = 17$

Таким образом, в результате реакции образуется изотоп кислорода-17 ($^{17}_{8}O$) и протон ($^{1}_{1}H$).

Окончательное уравнение реакции имеет вид:
$^{14}_{7}N + ^{4}_{2}He \rightarrow ^{17}_{8}O + ^{1}_{1}H$

Ответ: $^{14}_{7}N + ^{4}_{2}He \rightarrow ^{17}_{8}O + ^{1}_{1}H$