Номер 55, страница 342 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

55. При бомбардировке ядер алюминия $_{13}^{27}\text{Al}$ нейтронами из образовавшегося ядра выбрасывается $\alpha$-частица. Напишите уравнение этой реакции.

Дано:

Исходное ядро: алюминий-27 ($_{13}^{27}\text{Al}$)

Бомбардирующая частица: нейтрон ($_{0}^{1}\text{n}$)

Выбрасываемая частица: α-частица ($_{2}^{4}\text{He}$)

Найти:

Уравнение ядерной реакции.

Решение:

Запишем уравнение ядерной реакции в общем виде. Ядро алюминия-27 ($_{13}^{27}\text{Al}$) взаимодействует с нейтроном ($_{0}^{1}\text{n}$). В результате этого взаимодействия образуется новое, неизвестное ядро ($_{Z}^{A}\text{X}$) и испускается α-частица, которая является ядром атома гелия ($_{2}^{4}\text{He}$).

Схематически реакцию можно записать так:

Для нахождения неизвестного ядра $_{Z}^{A}\text{X}$ необходимо применить законы сохранения массового и зарядового чисел, которые выполняются при ядерных реакциях.

1. Закон сохранения массового числа (числа нуклонов). Сумма массовых чисел (верхних индексов) частиц, вступающих в реакцию, равна сумме массовых чисел частиц, образующихся в результате реакции.

Отсюда находим массовое число A неизвестного ядра:

2. Закон сохранения электрического заряда (числа протонов). Сумма зарядовых чисел (нижних индексов) частиц до реакции равна сумме зарядовых чисел частиц после реакции.

Отсюда находим зарядовое число Z неизвестного ядра:

Мы определили, что образовавшееся ядро имеет массовое число A = 24 и зарядовое число Z = 11. По периодической системе элементов Д.И. Менделеева находим, что элемент с порядковым номером 11 — это натрий (Na).

Следовательно, неизвестное ядро — это изотоп натрия-24, $_{11}^{24}\text{Na}$.

Подставляем полученные данные в схему реакции и получаем итоговое уравнение:

Ответ:

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