Номер 65, страница 339 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Задачи для повторения - номер 65, страница 339.

65. Какой химический элемент образуется в результате α-распада изотопа урана ²³⁸₉₂U? Запишите эту реакцию.

Дано:

Изотоп урана: $^{238}_{92}\text{U}$

Тип распада: альфа-распад ($\alpha$-распад)

Найти:

Химический элемент, образующийся в результате распада — ?

Уравнение реакции — ?

Решение:

Альфа-распад представляет собой процесс, в ходе которого атомное ядро испускает альфа-частицу. Альфа-частица является ядром атома гелия и обозначается как $^{4}_{2}\text{He}$.

Общее уравнение альфа-распада можно записать в виде:

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

где $^{\text{A}}_{\text{Z}}\text{X}$ — исходное (материнское) ядро, а $^{\text{A'}}_{\text{Z'}}\text{Y}$ — конечное (дочернее) ядро.

При любой ядерной реакции должны выполняться законы сохранения массового числа (A) и зарядового числа (Z).

Запишем уравнение для $\alpha$-распада изотопа урана $^{238}_{92}\text{U}$:

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

Применим закон сохранения массового числа (сумма верхних индексов):

$238 = \text{A'} + 4$

$\text{A'} = 238 - 4 = 234$

Применим закон сохранения зарядового числа (сумма нижних индексов):

$92 = \text{Z'} + 2$

$\text{Z'} = 92 - 2 = 90$

Таким образом, в результате распада образуется ядро с массовым числом $\text{A'} = 234$ и зарядовым числом $\text{Z'} = 90$.

Элемент с порядковым номером 90 в периодической таблице Д.И. Менделеева — это торий (Th).

Следовательно, дочерний изотоп — это торий-234 ($^{234}_{90}\text{Th}$).

Итоговое уравнение реакции:

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

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