Номер 5, страница 92 - гдз по физике 9 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 4. Строение атома и атомного ядра. Использование энергии атомных ядер. Контрольная работа № 5 (итоговая). Вариант 1 - номер 5, страница 92.

Условие.

5. Какое из уравнений ядерных реакций, приведённых ниже, является уравнением β-распада?

1. $^{15}_7N + ^1_1p \to ^{12}_6C + ^4_2He.$

2. $^{14}_5B \to ^{14}_6C + ^0_{-1}e.$

Решение.

Решение

Бета-распад (β-распад) – это тип радиоактивного распада, при котором ядро атома самопроизвольно испускает бета-частицу. Бета-частицей является электрон ($_{-1}^{0}e$) или позитрон ($_{+1}^{0}e$).

При электронном бета-распаде (β⁻-распаде) один из нейтронов в ядре превращается в протон, при этом испускается электрон ($_{-1}^{0}e$) и электронное антинейтрино. В результате этого процесса массовое число $\text{A}$ ядра не изменяется, а его зарядовое число $\text{Z}$ (число протонов) увеличивается на единицу.

Общая схема β⁻-распада выглядит следующим образом: $_{Z}^{A}X \rightarrow _{Z+1}^{A}Y + _{-1}^{0}e$ (без учета антинейтрино).

Проанализируем каждое из предложенных уравнений.

1. $_{7}^{15}N + _{1}^{1}p \rightarrow _{6}^{12}C + _{2}^{4}He$

Это уравнение описывает ядерную реакцию, инициированную столкновением ядра азота-15 и протона. Это не является самопроизвольным распадом, так как в левой части уравнения находятся две частицы. Кроме того, в продуктах реакции отсутствует бета-частица. Следовательно, данное уравнение не является уравнением β-распада.

2. $_{5}^{14}B \rightarrow _{6}^{14}C + _{-1}^{0}e$

Это уравнение описывает самопроизвольное превращение одного ядра (бора-14) в другое (углерод-14). В ходе этого процесса испускается частица $_{-1}^{0}e$, которая является электроном, то есть бета-частицей.

Проверим соответствие этого процесса правилам β⁻-распада:

- Массовое число $\text{A}$ сохраняется: $14 \rightarrow 14$.

- Зарядовое число $\text{Z}$ увеличивается на единицу: $5 \rightarrow 6$.

Все условия для β⁻-распада выполняются. Таким образом, это уравнение является уравнением β-распада.

Ответ: Уравнением β-распада является уравнение 2: $_{5}^{14}B \rightarrow _{6}^{14}C + _{-1}^{0}e$.