Номер 3, страница 232 - гдз по физике 9 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 5. Элементы квантовой физики. Параграф 56. Радиоактивные превращения. Вопросы для самопроверки - номер 3, страница 232.

Условие.

3. Что происходит с ядром радиоактивного вещества при $\beta$-распаде? Приведите пример.

Решение.

β-распад (бета-распад) — это тип радиоактивного распада, при котором ядро атома испускает бета-частицу (электрон или позитрон). Наиболее распространенным является электронный β-распад (β⁻-распад).

При β⁻-распаде внутри ядра один из нейтронов ($\text{n}$) самопроизвольно превращается в протон ($\text{p}$). Этот процесс, $n \rightarrow p + e^- + \bar{\nu}_e$, сопровождается испусканием из ядра двух частиц: электрона ($e^-$), который и является бета-частицей, и электронного антинейтрино ($\bar{\nu}_e$).

В результате этого процесса с ядром радиоактивного вещества происходят следующие изменения: массовое число ($\text{A}$), равное сумме протонов и нейтронов, остается неизменным, так как общее число нуклонов не меняется. Зарядовое число (атомный номер) ($\text{Z}$), равное количеству протонов, увеличивается на единицу. Из-за этого исходный химический элемент превращается в новый элемент, который в периодической системе Менделеева расположен на одну клетку правее.

Общее уравнение β⁻-распада можно записать в виде: $_{Z}^{A}X \rightarrow _{Z+1}^{A}Y + _{-1}^{0}e + \bar{\nu}_e$

Пример: Классическим примером β⁻-распада является распад радиоактивного изотопа углерода-14 ($^{14}C$) в стабильный изотоп азота-14 ($^{14}N$). Ядро углерода-14 состоит из 6 протонов и 8 нейтронов. Один из нейтронов распадается, образуя протон и электрон. В результате получается ядро с 7 протонами и 7 нейтронами (азот-14), а электрон и антинейтрино вылетают из ядра.

Уравнение этой ядерной реакции: $_{6}^{14}C \rightarrow _{7}^{14}N + _{-1}^{0}e + \bar{\nu}_e$

Ответ: При β-распаде (точнее, при β⁻-распаде) один из нейтронов в ядре превращается в протон, при этом из ядра испускается электрон (бета-частица) и электронное антинейтрино. В результате массовое число ядра не изменяется, а его заряд (и порядковый номер элемента) увеличивается на единицу. Таким образом, происходит превращение одного химического элемента в другой. Пример: распад углерода-14 в азот-14: $_{6}^{14}C \rightarrow _{7}^{14}N + _{-1}^{0}e + \bar{\nu}_e$.