Номер 1, страница 210 - гдз по физике 9 класс учебник Закирова, Аширов

1. Какой элемент образуется из $ {}_{3}^{8}\text{Li} $ после одного $\beta$-распада и одного $\alpha$-распада?

1. Дано:

Исходное ядро: изотоп лития $_{3}^{8}\text{Li}$

Происходящие процессы: один β-распад и один α-распад.

Найти:

Конечный элемент, который образуется в результате этих распадов.

Решение:

Для определения конечного элемента необходимо последовательно применить правила для β- и α-распадов. Порядок распадов не влияет на конечный результат, но мы рассмотрим их в указанном порядке.

Шаг 1: β-распад ядра лития-8 ($_{3}^{8}\text{Li}$)

При β-распаде (точнее, β⁻-распаде, так как ядро имеет избыток нейтронов) один из нейтронов ядра превращается в протон с испусканием электрона ($_{-1}^{0}\text{e}$) и электронного антинейтрино. В результате массовое число (A) ядра не изменяется, а зарядовое число (Z) увеличивается на единицу.

Уравнение реакции β-распада для лития-8:

$_{3}^{8}\text{Li} \rightarrow _{Z'}^{A'}\text{X} + _{-1}^{0}\text{e}$

Новое массовое число $A' = 8$.

Новое зарядовое число $Z' = 3 + 1 = 4$.

Элемент с зарядовым числом 4 в периодической системе Менделеева — это бериллий (Be). Таким образом, после β-распада образуется изотоп бериллия-8 ($_{4}^{8}\text{Be}$).

Промежуточный продукт: $_{4}^{8}\text{Be}$.

Шаг 2: α-распад образовавшегося ядра бериллия-8 ($_{4}^{8}\text{Be}$)

При α-распаде ядро испускает α-частицу, которая является ядром гелия ($_{2}^{4}\text{He}$). В результате массовое число (A) ядра уменьшается на 4, а зарядовое число (Z) уменьшается на 2.

Уравнение реакции α-распада для бериллия-8:

$_{4}^{8}\text{Be} \rightarrow _{Z''}^{A''}\text{Y} + _{2}^{4}\text{He}$

Новое массовое число $A'' = 8 - 4 = 4$.

Новое зарядовое число $Z'' = 4 - 2 = 2$.

Элемент с зарядовым числом 2 — это гелий (He). Таким образом, конечным продуктом является изотоп гелия-4 ($_{2}^{4}\text{He}$).

Итак, в результате одного β-распада и одного α-распада из ядра лития-8 образуется ядро гелия-4.

Полная цепочка превращений выглядит так:

$_{3}^{8}\text{Li} \xrightarrow{\beta^-} \, _{4}^{8}\text{Be} \xrightarrow{\alpha} \, _{2}^{4}\text{He}$

Ответ: В результате одного β-распада и одного α-распада из $_{3}^{8}\text{Li}$ образуется гелий-4 ($_{2}^{4}\text{He}$).