Номер 845, страница 124 - гдз по физике 9 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Состав атомного ядра. Ядерные силы. Энергия связи. Деление ядер урана. Строение атома и атомного ядра. Использование энергии атомных ядер - номер 845, страница 124.

845. При бомбардировке изотопа алюминия ${}_{13}^{27}\text{Al}$ $\alpha$-частицами образуется изотоп фосфора ${}_{15}^{30}\text{P}$. Запишите ядерную реакцию.

Решение

Ядерная реакция описывает взаимодействие атомных ядер или элементарных частиц. В данной задаче изотоп алюминия-27 бомбардируется альфа-частицами (ядрами гелия), в результате чего образуется изотоп фосфора-30 и еще одна частица.

Запишем исходные данные в виде уравнения реакции, где альфа-частица ($\alpha$) — это ядро атома гелия $_{2}^{4}\textrm{He}$:

$_{13}^{27}\textrm{Al} + _{2}^{4}\textrm{He} \rightarrow _{15}^{30}\textrm{P} + _{Z}^{A}X$

Здесь $_{Z}^{A}X$ – неизвестный продукт реакции, где $A$ – массовое число, а $Z$ – зарядовое число.

Для нахождения неизвестной частицы воспользуемся законами сохранения массового числа и заряда в ядерных реакциях. Сумма массовых чисел и сумма зарядовых чисел до реакции должны быть равны соответствующим суммам после реакции.

1. Применим закон сохранения заряда (сумма нижних индексов):

$13 + 2 = 15 + Z$

$15 = 15 + Z$

$Z = 15 - 15 = 0$

2. Применим закон сохранения массового числа (сумма верхних индексов):

$27 + 4 = 30 + A$

$31 = 30 + A$

$A = 31 - 30 = 1$

Таким образом, неизвестная частица $_{Z}^{A}X$ имеет зарядовое число $Z=0$ и массовое число $A=1$. Этой частицей является нейтрон, который обозначается как $_{0}^{1}\textrm{n}$.

Полное уравнение ядерной реакции имеет вид:

$_{13}^{27}\textrm{Al} + _{2}^{4}\textrm{He} \rightarrow _{15}^{30}\textrm{P} + _{0}^{1}\textrm{n}$

Ответ: $_{13}^{27}\textrm{Al} + _{2}^{4}\textrm{He} \rightarrow _{15}^{30}\textrm{P} + _{0}^{1}\textrm{n}$