Номер 950, страница 270 - гдз по физике 11 класс сборник задач Дорофейчик, Силенков

950. В результате какого радиоактивного распада ядро плутония $_{94}^{239}\text{Pu}$ превращается в ядро урана $_{92}^{235}\text{U}$?

Дано:

Исходное ядро: плутоний-239 ($_{94}^{239}\textrm{Pu}$)

Конечное ядро: уран-235 ($_{92}^{235}\textrm{U}$)

Найти:

Тип радиоактивного распада.

Решение:

Запишем уравнение ядерной реакции, где $_{Z}^{A}X$ – неизвестная частица, испускаемая в результате распада:

$_{94}^{239}\textrm{Pu} \rightarrow _{92}^{235}\textrm{U} + _{Z}^{A}X$

При радиоактивном распаде должны выполняться законы сохранения массового числа и заряда.

1. Закон сохранения массового числа. Сумма массовых чисел (верхних индексов) до реакции должна быть равна сумме массовых чисел после реакции:

$239 = 235 + A$

Отсюда находим массовое число испущенной частицы:

$A = 239 - 235 = 4$

2. Закон сохранения заряда. Сумма зарядовых чисел (нижних индексов) до реакции должна быть равна сумме зарядовых чисел после реакции:

$94 = 92 + Z$

Отсюда находим зарядовое число испущенной частицы:

$Z = 94 - 92 = 2$

Таким образом, испущенная частица $_{Z}^{A}X$ имеет массовое число $A=4$ и зарядовое число $Z=2$. Такой частицей является ядро атома гелия $_{2}^{4}\textrm{He}$, которое также называют альфа-частицей ($\alpha$-частицей).

Процесс испускания ядром альфа-частицы называется альфа-распадом. Уравнение реакции выглядит следующим образом:

$_{94}^{239}\textrm{Pu} \rightarrow _{92}^{235}\textrm{U} + _{2}^{4}\textrm{He}$

Ответ: превращение ядра плутония в ядро урана происходит в результате альфа-распада ($\alpha$-распада).