Номер 940, страница 268 - гдз по физике 11 класс сборник задач Дорофейчик, Силенков

940. Для а) $\alpha$-излучения; б) $\beta^{-}$-излучения; в) $\beta^{+}$-излучения; г) $\gamma$-излучения приведите в соответствие параметр ядра и его изменение, сопровождающее это излучение.

Параметр ядра

Изменение параметра

А) Зарядовое число.

Б) Массовое число.

В) Число нейтронов

-4

-2

-1

0

1

2

4

а) $\alpha$-излучение

При альфа-распаде атомное ядро испускает альфа-частицу, которая является ядром атома гелия $_2^4He$. Альфа-частица состоит из двух протонов и двух нейтронов. Следовательно, массовое число исходного ядра уменьшается на 4, а зарядовое число — на 2. Общая схема альфа-распада:

$_Z^A X \rightarrow _{Z-2}^{A-4} Y + _2^4 He$

А) Изменение зарядового числа ($Z$): $\Delta Z = (Z-2) - Z = -2$.

Б) Изменение массового числа ($A$): $\Delta A = (A-4) - A = -4$.

В) Число нейтронов ($N$) равно $A-Z$. Изменение числа нейтронов: $\Delta N = N_{конечное} - N_{начальное} = ((A-4) - (Z-2)) - (A-Z) = (A-Z-2) - (A-Z) = -2$.

Ответ: А) Зарядовое число — изменение -2; Б) Массовое число — изменение -4; В) Число нейтронов — изменение -2.

б) $\beta^-$-излучение

При бета-минус распаде один из нейтронов ядра превращается в протон, при этом испускается электрон ($_{-1}^0e$) и электронное антинейтрино. Массовое число ядра не изменяется, а зарядовое число увеличивается на 1. Общая схема $\beta^-$-распада:

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

А) Изменение зарядового числа ($Z$): $\Delta Z = (Z+1) - Z = 1$.

Б) Изменение массового числа ($A$): $\Delta A = A - A = 0$.

В) Так как один нейтрон превратился в протон, число нейтронов в ядре уменьшилось на 1. $\Delta N = -1$.

Ответ: А) Зарядовое число — изменение 1; Б) Массовое число — изменение 0; В) Число нейтронов — изменение -1.

в) $\beta^+$-излучение

При бета-плюс распаде (позитронном распаде) один из протонов ядра превращается в нейтрон, при этом испускается позитрон ($_{+1}^0e$) и электронное нейтрино. Массовое число ядра не изменяется, а зарядовое число уменьшается на 1. Общая схема $\beta^+$-распада:

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

А) Изменение зарядового числа ($Z$): $\Delta Z = (Z-1) - Z = -1$.

Б) Изменение массового числа ($A$): $\Delta A = A - A = 0$.

В) Так как один протон превратился в нейтрон, число нейтронов в ядре увеличилось на 1. $\Delta N = 1$.

Ответ: А) Зарядовое число — изменение -1; Б) Массовое число — изменение 0; В) Число нейтронов — изменение 1.

г) $\gamma$-излучение

Гамма-излучение — это поток высокоэнергетических фотонов ($\gamma$-квантов). Оно возникает, когда ядро переходит из возбужденного состояния в состояние с меньшей энергией. При этом состав ядра (число протонов и нейтронов) не меняется. Общая схема $\gamma$-распада:

$_Z^A X^* \rightarrow _Z^A X + \gamma$

А) Изменение зарядового числа ($Z$): $\Delta Z = Z - Z = 0$.

Б) Изменение массового числа ($A$): $\Delta A = A - A = 0$.

В) Изменение числа нейтронов ($N$): $\Delta N = N - N = 0$.

Ответ: А) Зарядовое число — изменение 0; Б) Массовое число — изменение 0; В) Число нейтронов — изменение 0.