Номер 2, страница 210 - гдз по физике 9 класс учебник Закирова, Аширов

2. Ядро химического элемента $^{211}_{83}{Bi}$ получилось из другого ядра после последовательных $\alpha$- и $\beta$-распадов. Что это за ядро?

Дано:

Конечный продукт распада: ядро висмута-211 ($_{83}^{211}\text{Bi}$)

Процессы распада: один последовательный альфа-распад (α-распад) и один бета-распад (β-распад).

Найти:

Исходное ядро ($_{Z}^{A}X$)

Решение:

Обозначим исходное (материнское) ядро как $_{Z}^{A}X$, где $A$ — массовое число (сумма протонов и нейтронов), а $Z$ — зарядовое число (число протонов).

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

При бета-распаде (β⁻-распаде) один из нейтронов в ядре превращается в протон, при этом испускается электрон ($_{-1}^{0}e$). В результате массовое число ядра не изменяется, а зарядовое число увеличивается на 1.

Процесс образования ядра висмута-211 ($_{83}^{211}\text{Bi}$) из неизвестного ядра $_{Z}^{A}X$ можно записать в виде общего уравнения ядерной реакции. Так как распады были последовательными, конечными продуктами будут ядро висмута, альфа-частица и бета-частица.

$_{Z}^{A}X \rightarrow _{83}^{211}\text{Bi} + _{2}^{4}\text{He} + _{-1}^{0}e$

Согласно законам сохранения массового и зарядового чисел в ядерных реакциях, суммы массовых чисел и зарядовых чисел до и после реакции должны быть равны.

1. Закон сохранения массового числа (верхние индексы):

$A = 211 + 4 + 0$

$A = 215$

2. Закон сохранения зарядового числа (нижние индексы):

$Z = 83 + 2 + (-1)$

$Z = 85 - 1$

$Z = 84$

Таким образом, исходное ядро имело массовое число $A=215$ и зарядовое число $Z=84$.

Порядковый номер $Z=84$ в периодической таблице химических элементов соответствует полонию (Po).

Следовательно, искомое ядро — это полоний-215 ($_{84}^{215}\text{Po}$).

Ответ: Исходное ядро — полоний-215 ($_{84}^{215}\text{Po}$).