Номер 208, страница 37 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

208. Укажите верные утверждения:

а) любой химический элемент имеет как стабильные, так и радиоактивные нуклиды;

б) все радиоактивные нуклиды получены только искусственным путём;

в) в природе нет радиоактивных нуклидов;

г) при $\alpha$-распаде образуется элемент с меньшим атомным номером, чем исходный;

д) число электронов в атоме при $\beta$-распаде уменьшается;

е) $\gamma$-излучение представляет собой поток электронов;

ж) за время, равное двум периодам полураспада, все радиоактивные атомы исчезают полностью;

з) в обозначении нуклида стронций-90 число означает период полураспада 90 дней;

и) при радиоактивном распаде образуются только стабильные нуклиды;

к) все химические элементы начиная с полония не имеют стабильных нуклидов.

а) Утверждение неверно. Существуют химические элементы, у которых все нуклиды являются радиоактивными. Например, все элементы с атомным номером больше 83 (начиная с полония) не имеют стабильных изотопов. Также элементы технеций ($Z=43$) и прометий ($Z=61$) не имеют стабильных нуклидов. Ответ: неверно.

б) Утверждение неверно. В природе существует множество радиоактивных нуклидов. Например, уран-238, торий-232, калий-40 являются первичными радионуклидами, существующими со времен образования Земли. Другие, как углерод-14, постоянно образуются в атмосфере под действием космических лучей. Ответ: неверно.

в) Утверждение неверно. Это утверждение прямо противоречит фактам. Существование естественного радиационного фона обусловлено именно наличием в природе радиоактивных нуклидов, таких как изотопы урана, тория, калия и др. Ответ: неверно.

г) Утверждение верно. Альфа-распад — это испускание ядром альфа-частицы, которая является ядром атома гелия ($_{2}^{4}\text{He}$). Общая схема $\alpha$-распада выглядит так: $_{Z}^{A}\text{X} \rightarrow _{Z-2}^{A-4}\text{Y} + _{2}^{4}\text{He}$. Заряд ядра (атомный номер) $Z$ уменьшается на 2, следовательно, образуется химический элемент с меньшим атомным номером, стоящий на две клетки левее в таблице Менделеева. Ответ: верно.

д) Утверждение неверно. При наиболее распространенном виде бета-распада (β⁻-распаде) в ядре один из нейтронов превращается в протон с испусканием электрона: $n \rightarrow p + e^{-}$. Атомный номер элемента увеличивается на единицу ($_{Z}^{A}\text{X} \rightarrow _{Z+1}^{A}\text{Y} + e^{-}$). Чтобы исходно нейтральный атом стал нейтральным после распада, он должен *захватить* один электрон, то есть число электронов на его оболочках должно увеличиться. Ответ: неверно.

е) Утверждение неверно. Гамма-излучение ($ \gamma $-излучение) представляет собой поток высокоэнергетических фотонов, то есть является электромагнитным излучением. Поток электронов — это бета-излучение ($ \beta $-излучение). Ответ: неверно.

ж) Утверждение неверно. Период полураспада — это время, за которое распадается половина исходного числа радиоактивных ядер. За время, равное двум периодам полураспада ($t = 2T_{1/2}$), число нераспавшихся ядер уменьшится в $2^2 = 4$ раза, то есть останется четверть от первоначального количества ($N = N_0/4$). Распад — процесс вероятностный, и теоретически полное исчезновение всех атомов занимает бесконечно большое время. Ответ: неверно.

з) Утверждение неверно. В обозначении нуклида, например, стронций-90, число 90 — это его массовое число ($A$), то есть суммарное количество протонов и нейтронов в ядре. Период полураспада стронция-90 составляет примерно 28.8 лет, а не 90 дней. Ответ: неверно.

и) Утверждение неверно. Очень часто продукт радиоактивного распада сам является радиоактивным. Это приводит к образованию так называемых радиоактивных рядов (цепочек распада). Например, уран-238 распадается в торий-234, который также радиоактивен, и так далее, пока не образуется стабильный изотоп свинец-206. Ответ: неверно.

к) Утверждение верно. Последним элементом, имеющим стабильный изотоп, является висмут (Bi, $Z=83$). Все элементы, расположенные в таблице Менделеева за висмутом, начиная с полония (Po, $Z=84$), не имеют стабильных изотопов, и все их нуклиды радиоактивны. Ответ: верно.