Номер 844, страница 124 - гдз по физике 9 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Строение атома и атомного ядра. Использование энергии атомных ядер. Состав атомного ядра. Ядерные силы. Энергия связи. Деление ядер урана - номер 844, страница 124.

Условие.

844. Допишите ядерные реакции:

$^{\text{6}}_{\text{3}}\text{Li} + ^{\text{1}}_{\text{1}}\text{H} \rightarrow ? + ^{\text{4}}_{\text{2}}\text{He},$

$^{\text{27}}_{\text{13}}\text{Al} + ^{\text{1}}_{\text{0}}\text{n} \rightarrow ? + ^{\text{4}}_{\text{2}}\text{He},$

$? + ^{\text{1}}_{\text{1}}\text{H} \rightarrow ^{\text{22}}_{\text{11}}\text{Na} + ^{\text{4}}_{\text{2}}\text{He}.$

Решение.

Дано:

$_{3}^{6}\text{Li} + _{1}^{1}\text{H} \rightarrow ? + _{2}^{4}\text{He}$

$_{13}^{27}\text{Al} + _{0}^{1}\text{n} \rightarrow ? + _{2}^{4}\text{He}$

$? + _{1}^{1}\text{H} \rightarrow _{11}^{22}\text{Na} + _{2}^{4}\text{He}$

Найти:

Неизвестные частицы в ядерных реакциях.

Решение:

Для решения задачи воспользуемся законами сохранения массового числа (A) и зарядового числа (Z) в ядерных реакциях. Сумма массовых чисел и сумма зарядовых чисел реагентов (частиц до реакции) должна быть равна сумме массовых чисел и сумме зарядовых чисел продуктов (частиц после реакции).

Обозначим искомую частицу в каждой реакции как $_{Z}^{A}\text{X}$.

$_{3}^{6}\text{Li} + _{1}^{1}\text{H} \rightarrow ? + _{2}^{4}\text{He}$

Запишем законы сохранения для этой реакции:

1. Закон сохранения массового числа (верхние индексы): $6 + 1 = A + 4$.

Из этого уравнения находим массовое число неизвестной частицы: $A = 7 - 4 = 3$.

2. Закон сохранения заряда (нижние индексы): $3 + 1 = Z + 2$.

Из этого уравнения находим зарядовое число неизвестной частицы: $Z = 4 - 2 = 2$.

Таким образом, неизвестная частица - это ядро с массовым числом 3 и зарядом 2. В таблице Менделеева элементу с порядковым номером 2 соответствует гелий (He). Следовательно, это изотоп гелия - гелий-3 ($_{2}^{3}\text{He}$).

Ответ: $_{3}^{6}\text{Li} + _{1}^{1}\text{H} \rightarrow _{2}^{3}\text{He} + _{2}^{4}\text{He}$.

$_{13}^{27}\text{Al} + _{0}^{1}\text{n} \rightarrow ? + _{2}^{4}\text{He}$

Запишем законы сохранения для этой реакции:

1. Закон сохранения массового числа: $27 + 1 = A + 4$.

Отсюда $A = 28 - 4 = 24$.

2. Закон сохранения заряда: $13 + 0 = Z + 2$.

Отсюда $Z = 13 - 2 = 11$.

Неизвестная частица - это ядро с массовым числом 24 и зарядом 11. Элемент с порядковым номером 11 - это натрий (Na). Следовательно, это изотоп натрия $_{11}^{24}\text{Na}$.

Ответ: $_{13}^{27}\text{Al} + _{0}^{1}\text{n} \rightarrow _{11}^{24}\text{Na} + _{2}^{4}\text{He}$.

$? + _{1}^{1}\text{H} \rightarrow _{11}^{22}\text{Na} + _{2}^{4}\text{He}$

Запишем законы сохранения для этой реакции:

1. Закон сохранения массового числа: $A + 1 = 22 + 4$.

Отсюда $A = 26 - 1 = 25$.

2. Закон сохранения заряда: $Z + 1 = 11 + 2$.

Отсюда $Z = 13 - 1 = 12$.

Неизвестная частица - это ядро с массовым числом 25 и зарядом 12. Элемент с порядковым номером 12 - это магний (Mg). Следовательно, это изотоп магния $_{12}^{25}\text{Mg}$.

Ответ: $_{12}^{25}\text{Mg} + _{1}^{1}\text{H} \rightarrow _{11}^{22}\text{Na} + _{2}^{4}\text{He}$.