Номер 4, страница 227 - гдз по физике 9 класс учебник Закирова, Аширов

4. Допишите недостающие частицы (ядра элементов) в следующих ядерных реакциях: $_{7}^{14}N + _{2}^{4}He \to _{8}^{17}O + ?$ $_{3}^{7}Li + _{1}^{2}H \to ? + _{0}^{1}n$

Дано:

Ядерная реакция: $_{7}^{14}\text{N} + _{2}^{4}\text{He} \rightarrow _{8}^{17}\text{O} + ?$

Найти:

Недостающую частицу.

Решение:

Для определения неизвестной частицы в ядерной реакции необходимо применить законы сохранения массового числа и зарядового числа. Сумма массовых чисел (верхние индексы) и зарядовых чисел (нижние индексы) реагентов (частиц до реакции) должна быть равна их сумме для продуктов реакции (частиц после реакции).

Обозначим неизвестную частицу как $_{Z}^{A}\text{X}$. Тогда уравнение реакции будет выглядеть так:

$_{7}^{14}\text{N} + _{2}^{4}\text{He} \rightarrow _{8}^{17}\text{O} + _{Z}^{A}\text{X}$

Составим уравнение баланса для массовых чисел (верхних индексов):

$14 + 4 = 17 + A$

$18 = 17 + A$

$A = 18 - 17 = 1$

Составим уравнение баланса для зарядовых чисел (нижних индексов):

$7 + 2 = 8 + Z$

$9 = 8 + Z$

$Z = 9 - 8 = 1$

Таким образом, искомая частица имеет массовое число $A = 1$ и зарядовое число $Z = 1$. Частица с такими характеристиками — это протон, который является ядром атома водорода. Его обозначение $_{1}^{1}\text{p}$ или $_{1}^{1}\text{H}$.

Ответ: недостающая частица — протон $_{1}^{1}\text{p}$ (или ядро водорода $_{1}^{1}\text{H}$). Полное уравнение реакции выглядит так: $_{7}^{14}\text{N} + _{2}^{4}\text{He} \rightarrow _{8}^{17}\text{O} + _{1}^{1}\text{p}$.

Дано:

Ядерная реакция: $_{3}^{7}\text{Li} + _{1}^{2}\text{H} \rightarrow ? + _{0}^{1}\text{n}$

Найти:

Недостающее ядро.

Решение:

Аналогично предыдущей задаче, воспользуемся законами сохранения массового и зарядового чисел. Обозначим искомое ядро как $_{Z}^{A}\text{Y}$.

Уравнение реакции:

$_{3}^{7}\text{Li} + _{1}^{2}\text{H} \rightarrow _{Z}^{A}\text{Y} + _{0}^{1}\text{n}$

Составим уравнение баланса для массовых чисел (верхних индексов):

$7 + 2 = A + 1$

$9 = A + 1$

$A = 9 - 1 = 8$

Составим уравнение баланса для зарядовых чисел (нижних индексов):

$3 + 1 = Z + 0$

$Z = 4$

Следовательно, неизвестное ядро имеет массовое число $A = 8$ и зарядовое число $Z = 4$. В периодической таблице Менделеева элемент с зарядовым числом 4 — это бериллий (Be). Таким образом, образовавшееся ядро — это изотоп бериллия-8, $_{4}^{8}\text{Be}$.

Ответ: недостающее ядро — ядро атома бериллия $_{4}^{8}\text{Be}$. Полное уравнение реакции выглядит так: $_{3}^{7}\text{Li} + _{1}^{2}\text{H} \rightarrow _{4}^{8}\text{Be} + _{0}^{1}\text{n}$.