Номер 2, страница 284 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Глава 4. Строение атома и атомного ядра. Использование энергии атомных ядер. Параграф 58. Радиоактивные превращения атомных ядер. Закон радиоактивного распада. Ответь на вопросы - номер 2, страница 284.

Условие.

2. Какая часть атома — ядро или электронная оболочка — претерпевает изменения при радиоактивном распаде? Почему вы так думаете?

Решение.

Решение 2.

...зультате $\alpha$- и $\beta$-распада? Приведите примеры.

В результате радиоактивного распада исходное (материнское) ядро самопроизвольно превращается в ядро другого элемента (дочернее ядро) с испусканием частиц. Этот процесс называется ядерной реакцией.

При $\alpha$-распаде ядро атома испускает $\alpha$-частицу, которая представляет собой ядро атома гелия ($_{2}^{4}\textrm{He}$). В результате этого процесса массовое число ядра уменьшается на 4, а зарядовое число (порядковый номер в таблице Менделеева) уменьшается на 2. Образуется ядро нового элемента, который смещен на две клетки к началу периодической системы.

Общая формула $\alpha$-распада:

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

Пример: распад урана-238 в торий-234.

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

При $\beta$-распаде (точнее, $\beta^{-}$-распаде) один из нейтронов в ядре превращается в протон, при этом испускается электрон ($_{-1}^{0}\textrm{e}$), который называется $\beta$-частицей, и антинейтрино. Массовое число ядра не изменяется, а зарядовое число увеличивается на 1. Образуется ядро нового элемента, который смещен на одну клетку к концу периодической системы.

Общая формула $\beta$-распада:

$_{Z}^{A}\textrm{X} \rightarrow _{Z+1}^{A}\textrm{Y} + _{-1}^{0}\textrm{e} + \bar{\nu}_e$

Пример: распад тория-234 в протактиний-234.

$_{90}^{234}\textrm{Th} \rightarrow _{91}^{234}\textrm{Pa} + _{-1}^{0}\textrm{e} + \bar{\nu}_e$

Ответ: В результате $\alpha$-распада образуется ядро нового элемента, порядковый номер которого на 2 меньше, а массовое число на 4 меньше, чем у исходного ядра. Пример: $_{92}^{238}\textrm{U} \rightarrow _{90}^{234}\textrm{Th} + _{2}^{4}\textrm{He}$. В результате $\beta$-распада образуется ядро нового элемента, порядковый номер которого на 1 больше, а массовое число не изменяется. Пример: $_{90}^{234}\textrm{Th} \rightarrow _{91}^{234}\textrm{Pa} + _{-1}^{0}\textrm{e}$.

2. Какая часть атома — ядро или электронная оболочка — претерпевает изменения при радиоактивном распаде? Почему вы так думаете?

При радиоактивном распаде изменения претерпевает ядро атома.

Это можно объяснить следующими причинами:

1. Радиоактивный распад — это процесс превращения одного химического элемента в другой. Химический элемент определяется зарядом его ядра, то есть количеством протонов. Поскольку при $\alpha$- и $\beta$-распадах изменяется число протонов в ядре, изменяется и сам химический элемент. Это доказывает, что процесс затрагивает именно ядро.
2. Частицы, испускаемые при распаде ($\alpha$-частицы и $\beta$-частицы), возникают именно в ядре. Альфа-частица состоит из двух протонов и двух нейтронов, которые являются составными частями ядра. Бета-частица (электрон) рождается в ядре в момент превращения нейтрона в протон. В электронной оболочке атома нет ни протонов, ни нейтронов, и процессы такого типа там не происходят.
3. Энергии, выделяющиеся при радиоактивном распаде (порядка МэВ), на много порядков превышают энергии связи электронов в атоме (порядка эВ). Такие высокие энергии характерны именно для ядерных процессов.

Электронная оболочка также претерпевает изменения, но они являются вторичными. После того как заряд ядра изменился, электронная оболочка перестраивается, чтобы соответствовать новому атому, но сам процесс распада является ядерным.

Ответ: При радиоактивном распаде изменения претерпевает ядро атома, так как изменяется его состав (число протонов и нейтронов), что приводит к превращению одного химического элемента в другой.

3. Чему равно мас...

Судя по контексту предыдущих вопросов, наиболее вероятный полный вопрос: "Чему равно массовое число $\alpha$-частицы?".

Альфа-частица ($\alpha$-частица) — это ядро атома гелия. Оно состоит из 2 протонов и 2 нейтронов. Массовое число (обозначается буквой $A$) — это общее число нуклонов (протонов и нейтронов) в ядре.

Следовательно, массовое число $\alpha$-частицы равно сумме числа протонов и числа нейтронов:

$A = (\text{число протонов}) + (\text{число нейтронов}) = 2 + 2 = 4$

Ответ: Массовое число $\alpha$-частицы равно 4.