Номер 63, страница 339 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Задачи для повторения - номер 63, страница 339.

63. При бомбардировке ядер алюминия ²⁷₁₃Al нейтронами из образовавшегося ядра выбрасывается α-частица. Напишите уравнение этой реакции.

Дано:

Ядро-мишень: алюминий-27 ($_{13}^{27}\text{Al}$)

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

Продукт реакции: $\alpha$-частица (ядро гелия, $_{2}^{4}\text{He}$)

Найти:

Уравнение этой реакции.

Решение:

Запишем схему ядерной реакции. Ядро алюминия-27 ($_{13}^{27}\text{Al}$) взаимодействует с нейтроном ($_{0}^{1}\text{n}$). В результате образуется неизвестное ядро, которое мы обозначим как $_{Z}^{A}\text{X}$, и выбрасывается $\alpha$-частица ($_{2}^{4}\text{He}$).

Схема реакции выглядит следующим образом:

$_{13}^{27}\text{Al} + _{0}^{1}\text{n} \rightarrow _{Z}^{A}\text{X} + _{2}^{4}\text{He}$

Для определения неизвестного ядра $_{Z}^{A}\text{X}$ необходимо применить законы сохранения массового и зарядового чисел.

1. Закон сохранения массового числа (A). Сумма массовых чисел (верхних индексов) частиц до реакции должна быть равна сумме массовых чисел частиц после реакции.

$27 + 1 = A + 4$

$28 = A + 4$

Отсюда находим массовое число A:

$A = 28 - 4 = 24$

2. Закон сохранения зарядового числа (Z). Сумма зарядовых чисел (нижних индексов) частиц до реакции должна быть равна сумме зарядовых чисел частиц после реакции.

$13 + 0 = Z + 2$

$13 = Z + 2$

Отсюда находим зарядовое число Z:

$Z = 13 - 2 = 11$

Теперь мы знаем, что образовавшееся ядро имеет массовое число $A=24$ и зарядовое число $Z=11$. По периодической таблице химических элементов Д.И. Менделеева находим, что элемент с порядковым номером 11 — это натрий (Na).

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

Подставляем полученные данные в исходную схему и получаем итоговое уравнение ядерной реакции:

$_{13}^{27}\text{Al} + _{0}^{1}\text{n} \rightarrow _{11}^{24}\text{Na} + _{2}^{4}\text{He}$

Ответ:

$_{13}^{27}\text{Al} + _{0}^{1}\text{n} \rightarrow _{11}^{24}\text{Na} + _{2}^{4}\text{He}$