Номер 2, страница 232 - гдз по физике 9 класс учебник Закирова, Аширов

2. Укажите элемент, который образуется в результате двух $ \beta $-распадов получившегося в задании 1 элемента.

2. Для решения этой задачи необходимо знать, какой элемент был получен в задании 1. Поскольку эта информация отсутствует, мы сделаем наиболее логичное предположение, основанное на типичных задачах по ядерной физике. Часто рассматривается природный радиоактивный ряд урана-238, который начинается с α-распада:

$ _{92}^{238}U \rightarrow _{90}^{234}Th + _{2}^{4}He $

Таким образом, предположим, что в задании 1 был получен торий-234 ($_{90}^{234}Th$).

Дано:

Исходный элемент: Торий-234 ($_{90}^{234}Th$)
Процесс: два последовательных β-распада

Найти:

Конечный элемент.

Решение:

Бета-распад (β⁻-распад) — это процесс, при котором в атомном ядре один из нейтронов превращается в протон, при этом испускается электрон ($_{-1}^{0}e$, или β-частица) и электронное антинейтрино. В результате этого процесса массовое число $A$ ядра не изменяется, а зарядовое число (порядковый номер) $Z$ увеличивается на единицу.

Общее уравнение β-распада имеет вид:

$ _{Z}^{A}X \rightarrow _{Z+1}^{A}Y + _{-1}^{0}e $

Применим это правило дважды к нашему исходному элементу — торию-234.

1. Первый β-распад:

Ядро тория-234 ($_{90}^{234}Th$) претерпевает β-распад. Его зарядовое число $Z=90$ увеличивается на 1, становясь равным 91. Массовое число $A=234$ остается прежним. Элемент с порядковым номером 91 — это протактиний (Pa).

Реакция первого распада:

$ _{90}^{234}Th \rightarrow _{91}^{234}Pa + _{-1}^{0}e $

2. Второй β-распад:

Образовавшееся ядро протактиния-234 ($_{91}^{234}Pa$) также является нестабильным и претерпевает β-распад. Его зарядовое число $Z=91$ увеличивается на 1 и становится равным 92. Массовое число $A=234$ снова не меняется. Элемент с порядковым номером 92 — это уран (U).

Реакция второго распада:

$ _{91}^{234}Pa \rightarrow _{92}^{234}U + _{-1}^{0}e $

Таким образом, после двух последовательных β-распадов тория-234 образуется изотоп урана-234.

Ответ: В результате двух β-распадов элемента, полученного в задании 1 (предположительно, тория-234), образуется уран-234 ($_{92}^{234}U$).