Номер 806, страница 121 - гдз по физике 9 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Строение атома и атомного ядра. Использование энергии атомных ядер. Модели атомов. Поглощение и испускание света атомами. Радиоактивные превращения атомных ядер. Закон радиоактивного распада - номер 806, страница 121.

Условие.

806. Резерфорд, облучая ядра азота $ _{7}^{14}\text{N} $, получил ядра кислорода $ _{8}^{17}\text{O} $. В ходе этой ядерной реакции, помимо ядра кислорода, образовывался протон. Какими частицами облучал Резерфорд ядра азота?

Решение.

Дано:

Исходное ядро: азот-14 (${}_{7}^{14}N$).

Продукты реакции: кислород-17 (${}_{8}^{17}O$) и протон (${}_{1}^{1}p$).

Найти:

Частицу, которой облучали ядра азота.

Решение:

Запишем уравнение ядерной реакции, в которой ядро азота-14 (${}_{7}^{14}N$) бомбардируется неизвестной частицей (${}_{Z}^{A}X$), в результате чего образуется ядро кислорода-17 (${}_{8}^{17}O$) и протон (${}_{1}^{1}p$).

Уравнение реакции: ${}_{7}^{14}N + {}_{Z}^{A}X \rightarrow {}_{8}^{17}O + {}_{1}^{1}p$.

Согласно законам сохранения в ядерных реакциях, сумма массовых чисел (верхних индексов) и сумма зарядовых чисел (нижних индексов) до и после реакции должны быть одинаковыми.

Применим закон сохранения массового числа (A):

$14 + A = 17 + 1$

$14 + A = 18$

$A = 18 - 14 = 4$

Применим закон сохранения зарядового числа (Z):

$7 + Z = 8 + 1$

$7 + Z = 9$

$Z = 9 - 7 = 2$

Таким образом, искомая частица имеет массовое число $A=4$ и зарядовое число $Z=2$. Такой частицей является ядро атома гелия, или альфа-частица (${}_{2}^{4}He$).

Ответ: Резерфорд облучал ядра азота альфа-частицами (${}_{2}^{4}He$).