Номер 57, страница 342 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

57. Какой химический элемент образуется в результате $\alpha$-распада изотопа урана $^{238}_{92}$U? Запишите эту реакцию.

Дано:

Изотоп урана: $_{92}^{238}U$

Тип распада: $\alpha$-распад

Найти:

Какой химический элемент образуется? Записать уравнение реакции.

Решение:

Альфа-распад ($\alpha$-распад) — это вид радиоактивного распада, при котором ядро исходного атома испускает альфа-частицу ($\alpha$-частицу), которая является ядром атома гелия $_{2}^{4}He$.

Общее уравнение реакции альфа-распада можно записать в виде:

$_{Z}^{A}X \rightarrow _{Z-2}^{A-4}Y + _{2}^{4}He$

где $X$ — материнское ядро, $Y$ — дочернее ядро, $A$ — массовое число (сумма протонов и нейтронов), $Z$ — зарядовое число (число протонов).

В ходе ядерной реакции должны соблюдаться законы сохранения массового числа и заряда. Для распада урана $_{92}^{238}U$ запишем уравнение:

$_{92}^{238}U \rightarrow _{Z'}^{A'}Y + _{2}^{4}He$

Применим закон сохранения массового числа:

$238 = A' + 4$

Отсюда находим массовое число нового элемента $A'$:

$A' = 238 - 4 = 234$

Применим закон сохранения заряда:

$92 = Z' + 2$

Отсюда находим зарядовое число нового элемента $Z'$:

$Z' = 92 - 2 = 90$

Элемент с порядковым номером $Z' = 90$ в периодической системе Д.И. Менделеева — это торий (Th). Следовательно, в результате реакции образуется изотоп тория-234.

Теперь мы можем записать полное уравнение реакции:

$_{92}^{238}U \rightarrow _{90}^{234}Th + _{2}^{4}He$

Ответ: В результате $\alpha$-распада изотопа урана $_{92}^{238}U$ образуется химический элемент торий (Th). Уравнение реакции: $_{92}^{238}U \rightarrow _{90}^{234}Th + _{2}^{4}He$.