Номер 869, страница 128 - гдз по физике 9 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Биологическое действие радиации. Термоядерная реакция. Строение атома и атомного ядра. Использование энергии атомных ядер - номер 869, страница 128.

869. При высоких температурах возможен синтез ядер гелия из ядер изотопов водорода:

$_1^2 \text{H} + _1^3 \text{H} \longrightarrow _2^4 \text{He} + \text{X}.$

Какая частица X освобождается при осуществлении такой реакции?

Дано:

Ядерная реакция синтеза гелия из изотопов водорода:

${}_1^2H + {}_1^3H \rightarrow {}_2^4He + X$

Найти:

Определить, какая частица обозначена как $X$.

Решение:

Для определения неизвестной частицы $X$ в ядерной реакции необходимо применить законы сохранения массового числа (числа нуклонов) и зарядового числа (числа протонов).

Пусть неизвестная частица $X$ имеет массовое число $A$ и зарядовое число $Z$. Тогда ее можно записать как ${}_Z^AX$. Уравнение реакции примет вид:

${}_1^2H + {}_1^3H \rightarrow {}_2^4He + {}_Z^AX$

1. Закон сохранения массового числа: сумма массовых чисел (верхние индексы) частиц, вступивших в реакцию, равна сумме массовых чисел частиц, образовавшихся в результате реакции.

$2 + 3 = 4 + A$

$5 = 4 + A$

Отсюда находим массовое число частицы $X$:

$A = 5 - 4 = 1$

2. Закон сохранения зарядового числа: сумма зарядовых чисел (нижние индексы) частиц до реакции равна сумме зарядовых чисел частиц после реакции.

$1 + 1 = 2 + Z$

$2 = 2 + Z$

Отсюда находим зарядовое число частицы $X$:

$Z = 2 - 2 = 0$

Таким образом, неизвестная частица $X$ имеет массовое число $A=1$ и зарядовое число $Z=0$. Такой частицей является нейтрон, обозначаемый как ${}_0^1n$.

Ответ: при осуществлении данной реакции освобождается нейтрон (${}_0^1n$).