Задание 6, страница 210 - гдз по физике 9 класс учебник Закирова, Аширов

Задание 6

Сформулируйте законы сохранения электрического заряда и массового числа для радиоактивных распадов.

Закон сохранения электрического заряда для радиоактивных распадов

Этот фундаментальный закон гласит, что в любой замкнутой системе алгебраическая сумма электрических зарядов остается постоянной. Применительно к радиоактивным распадам это означает, что суммарный электрический заряд продуктов распада равен заряду исходного (материнского) ядра.

Заряд атомного ядра определяется числом протонов в нем и равен $Z \cdot e$, где $Z$ – это зарядовое число (порядковый номер элемента в периодической системе Менделеева), а $e$ – элементарный электрический заряд. Таким образом, закон сохранения заряда при ядерных превращениях можно сформулировать как правило сохранения зарядового числа: сумма зарядовых чисел всех частиц, возникших в результате распада, равна зарядовому числу исходного ядра.

Для обобщенной реакции распада, где исходное ядро $_Z^AX$ превращается в набор частиц $Y_1, Y_2, ...$:

$_Z^AX \rightarrow _{Z_1}^{A_1}Y_1 + _{Z_2}^{A_2}Y_2 + \dots$

Закон сохранения заряда математически выражается как:

$Z = Z_1 + Z_2 + \dots$

Ответ: Сумма зарядовых чисел продуктов радиоактивного распада равна зарядовому числу исходного ядра.

Закон сохранения массового числа для радиоактивных распадов

Этот закон утверждает, что при радиоактивном распаде общее число нуклонов (протонов и нейтронов) сохраняется. Массовое число $A$ как раз и представляет собой общее число нуклонов в ядре. Следовательно, закон можно сформулировать так: сумма массовых чисел всех продуктов распада равна массовому числу исходного ядра.

Этот закон выполняется, поскольку при радиоактивных распадах (альфа-, бета-распады, электронный захват) нуклоны не возникают из ниоткуда и не исчезают, а лишь перераспределяются или один вид нуклона превращается в другой (например, нейтрон в протон при бета-распаде), но общее их число остается неизменным.

Для той же обобщенной реакции распада:

$_Z^AX \rightarrow _{Z_1}^{A_1}Y_1 + _{Z_2}^{A_2}Y_2 + \dots$

Закон сохранения массового числа математически выражается как:

$A = A_1 + A_2 + \dots$

Ответ: Сумма массовых чисел продуктов радиоактивного распада равна массовому числу исходного ядра.