Номер 3, 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 3, страница 284.

Условие.

3. Чему равно массовое число; зарядовое число?

Решение.

Решение 2.

При любом радиоактивном распаде выполняются фундаментальные законы сохранения: закон сохранения электрического заряда и закон сохранения массового числа (или, более строго, барионного числа).

Это означает, что алгебраическая сумма зарядов всех частиц до распада равна алгебраической сумме зарядов всех частиц, образовавшихся в результате распада. Аналогично, сумма массовых чисел (общего числа протонов и нейтронов) частиц до распада равна сумме массовых чисел всех частиц после распада. Эти законы являются следствием фундаментальных симметрий природы и экспериментально подтверждены во всех известных взаимодействиях, включая ядерные процессы.

Ответ: Суммарные массовое число и зарядовое число в процессе радиоактивного распада сохраняются, так как это следует из фундаментальных физических законов сохранения заряда и числа нуклонов.

3.Массовое число (обозначается буквой $A$) — это общее число нуклонов (то есть протонов и нейтронов) в атомном ядре. Оно определяет массу ядра, выраженную в атомных единицах массы, с высокой точностью.

Зарядовое число (обозначается буквой $Z$) — это количество протонов в атомном ядре. Зарядовое число равно порядковому номеру химического элемента в периодической системе Д. И. Менделеева и определяет все химические свойства атома.

Ответ: Массовое число ($A$) — это суммарное число протонов и нейтронов в ядре. Зарядовое число ($Z$) — это число протонов в ядре.

4. Альфа-распад ($α$-распад) — это вид радиоактивного распада, при котором нестабильное ядро испускает альфа-частицу, которая является ядром атома гелия ($_{2}^{4}He$). В общем виде реакцию $α$-распада записывают следующим образом: $$ _{Z}^{A}X \rightarrow _{Z-2}^{A-4}Y + _{2}^{4}He $$ Здесь $X$ — исходное (материнское) ядро, а $Y$ — новое (дочернее) ядро.

Рассмотрим в качестве примера $α$-распад ядра урана-238 ($_{92}^{238}U$): $$ _{92}^{238}U \rightarrow _{90}^{234}Th + _{2}^{4}He $$ В ходе этой реакции ядро урана-238 превращается в ядро тория-234 ($_{90}^{234}Th$), испуская $α$-частицу.

Проверим, как выполняются законы сохранения на этом примере:

1. Сохранение массового числа (числа нуклонов): Массовое число исходного ядра урана равно 238. Сумма массовых чисел продуктов распада (ядра тория и $α$-частицы) равна $234 + 4 = 238$. Закон сохранения выполняется, так как $238 = 234 + 4$.

2. Сохранение зарядового числа (электрического заряда): Зарядовое число исходного ядра урана равно 92. Сумма зарядовых чисел продуктов распада равна $90 + 2 = 92$. Закон сохранения выполняется, так как $92 = 90 + 2$.

Таким образом, пример наглядно показывает, что при $α$-распаде изначальное ядро изменяется (его массовое число уменьшается на 4, а зарядовое — на 2), но суммарные массовое и зарядовое числа всех частиц в системе остаются неизменными.

Ответ: На примере реакции $α$-распада урана-238 ($_{92}^{238}U \rightarrow _{90}^{234}Th + _{2}^{4}He$) показано, что сумма массовых чисел ($238 = 234 + 4$) и сумма зарядовых чисел ($92 = 90 + 2$) до и после распада равны, что подтверждает выполнение законов сохранения.