Номер 2, страница 227 - гдз по физике 9 класс учебник Закирова, Аширов

2. Элемент резерфордий получили, облучая плутоний $_{94}^{242}\text{Pu}$ ядрами неона $_{10}^{22}\text{Ne}$. Напишите реакцию, если известно, что в результате образуется еще четыре нейтрона.

Дано:

Исходные частицы: ядро плутония-242 ($^{242}_{94}Pu$) и ядро неона-22 ($^{22}_{10}Ne$).

Продукты реакции: ядро резерфордия ($Rf$) и четыре нейтрона ($4n$).

Найти:

Уравнение ядерной реакции.

Решение:

Запишем уравнение ядерной реакции в общем виде. Обозначим массовое число резерфордия как $A$, а зарядовое число (порядковый номер) как $Z$. Нейтрон имеет массовое число 1 и зарядовое число 0 ($^1_0n$).

$^{242}_{94}Pu + ^{22}_{10}Ne \rightarrow ^A_Z Rf + 4 \cdot ^1_0n$

При ядерных реакциях выполняются законы сохранения массового числа и заряда.

1. Закон сохранения массового числа: сумма массовых чисел частиц, вступающих в реакцию, равна сумме массовых чисел продуктов реакции.

$242 + 22 = A + 4 \cdot 1$

$264 = A + 4$

$A = 264 - 4 = 260$

Массовое число образовавшегося ядра резерфордия равно 260.

2. Закон сохранения заряда: сумма зарядовых чисел частиц, вступающих в реакцию, равна сумме зарядовых чисел продуктов реакции.

$94 + 10 = Z + 4 \cdot 0$

$104 = Z + 0$

$Z = 104$

Зарядовое число (порядковый номер) образовавшегося ядра равно 104. Элемент с порядковым номером 104 в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева — это резерфордий ($Rf$).

Таким образом, в результате реакции образуется изотоп резерфордий-260 ($^{260}_{104}Rf$).

Подставим найденные значения $A$ и $Z$ в уравнение реакции:

$^{242}_{94}Pu + ^{22}_{10}Ne \rightarrow ^{260}_{104}Rf + 4 \cdot ^1_0n$

Ответ: $^{242}_{94}Pu + ^{22}_{10}Ne \rightarrow ^{260}_{104}Rf + 4^1_0n$