Номер 2, страница 90 - гдз по физике 9 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 4. Строение атома и атомного ядра. Использование энергии атомных ядер. Контрольная работа № 4. Вариант 4 - номер 2, страница 90.

Условие.

2. В какой изотоп превращается радиоактивный изотоп нептуния $^{\text{237}}_{\text{93}}\text{Np}$ после одного $\alpha$-распада?

Решение.

Дано:

Исходный изотоп: нептуний-237 ($_{93}^{237}\text{Np}$)

Тип распада: один $\alpha$-распад

Найти:

Образующийся изотоп.

Решение:

Альфа-распад ($\alpha$-распад) представляет собой вид радиоактивного распада, при котором ядро испускает альфа-частицу, являющуюся ядром атома гелия ($_{2}^{4}\text{He}$).

Общая формула для реакции $\alpha$-распада выглядит так:

$_{Z}^{A}X \rightarrow _{Z-2}^{A-4}Y + _{2}^{4}\text{He}$

где $\text{X}$ – исходный элемент, $\text{Y}$ – новый элемент, $\text{A}$ – массовое число (сумма протонов и нейтронов), $\text{Z}$ – зарядовое число (число протонов).

При $\alpha$-распаде массовое число элемента уменьшается на 4, а зарядовое число уменьшается на 2.

Для изотопа нептуния $_{93}^{237}\text{Np}$ исходные данные:

$A = 237$

$Z = 93$

Запишем уравнение ядерной реакции для данного случая:

$_{93}^{237}\text{Np} \rightarrow _{Z'}^{A'}Y + _{2}^{4}\text{He}$

Вычислим массовое и зарядовое числа нового изотопа $\text{Y}$:

Новое массовое число $A' = A - 4 = 237 - 4 = 233$.

Новое зарядовое число $Z' = Z - 2 = 93 - 2 = 91$.

Теперь необходимо определить новый элемент $\text{Y}$ по его зарядовому числу $Z' = 91$. Согласно периодической таблице химических элементов, элемент с атомным номером 91 – это протактиний (Pa).

Следовательно, в результате одного $\alpha$-распада изотоп нептуния $_{93}^{237}\text{Np}$ превращается в изотоп протактиния $_{91}^{233}\text{Pa}$.

Ответ: В результате одного $\alpha$-распада радиоактивный изотоп нептуния $_{93}^{237}\text{Np}$ превращается в изотоп протактиния $_{91}^{233}\text{Pa}$.