Номер 210, страница 38 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

210. Какой нуклид образуется в результате $\beta$-распада:

а) циркония-93;

б) мышьяка-77;

в) кремния-32;

г) серы-35?

Бета-распад (β-распад) — это тип радиоактивного распада, при котором ядро атома испускает бета-частицу (в данном случае электрон). Этот процесс, более точно называемый бета-минус распадом (β⁻-распадом), происходит, когда один из нейтронов в ядре превращается в протон.

Общее уравнение β⁻-распада имеет вид: $ _{Z}^{A}X \rightarrow _{Z+1}^{A}Y + _{-1}^{0}e^{-} + \bar{\nu}_e $

Здесь $ _{Z}^{A}X $ — исходный (материнский) нуклид, а $ _{Z+1}^{A}Y $ — конечный (дочерний) нуклид, $ _{-1}^{0}e^{-} $ — электрон (бета-частица), а $ \bar{\nu}_e $ — электронное антинейтрино.

В результате β⁻-распада массовое число $A$ (сумма протонов и нейтронов) ядра не изменяется, а зарядовое число $Z$ (число протонов) увеличивается на единицу. Это приводит к образованию изотопа химического элемента, который в периодической таблице Д.И. Менделеева находится на одну позицию правее исходного.

а) циркония-93

Исходный нуклид — цирконий-93. Порядковый номер циркония (Zr) в таблице Менделеева $Z=40$. Массовое число дано в условии, $A=93$. Запишем уравнение реакции β-распада:

$ _{40}^{93}Zr \rightarrow _{40+1}^{93}Y + _{-1}^{0}e^{-} + \bar{\nu}_e $

В результате образуется нуклид $Y$ с массовым числом $A=93$ и зарядовым числом $Z=41$. Элемент с порядковым номером 41 — это ниобий (Nb).

Ответ: в результате β-распада циркония-93 образуется нуклид ниобий-93 ($_{41}^{93}Nb$).

б) мышьяка-77

Исходный нуклид — мышьяк-77. Порядковый номер мышьяка (As) $Z=33$. Массовое число $A=77$. Запишем уравнение реакции β-распада:

$ _{33}^{77}As \rightarrow _{33+1}^{77}Y + _{-1}^{0}e^{-} + \bar{\nu}_e $

В результате образуется нуклид $Y$ с массовым числом $A=77$ и зарядовым числом $Z=34$. Элемент с порядковым номером 34 — это селен (Se).

Ответ: в результате β-распада мышьяка-77 образуется нуклид селен-77 ($_{34}^{77}Se$).

в) кремния-32

Исходный нуклид — кремний-32. Порядковый номер кремния (Si) $Z=14$. Массовое число $A=32$. Запишем уравнение реакции β-распада:

$ _{14}^{32}Si \rightarrow _{14+1}^{32}Y + _{-1}^{0}e^{-} + \bar{\nu}_e $

В результате образуется нуклид $Y$ с массовым числом $A=32$ и зарядовым числом $Z=15$. Элемент с порядковым номером 15 — это фосфор (P).

Ответ: в результате β-распада кремния-32 образуется нуклид фосфор-32 ($_{15}^{32}P$).

г) серы-35

Исходный нуклид — сера-35. Порядковый номер серы (S) $Z=16$. Массовое число $A=35$. Запишем уравнение реакции β-распада:

$ _{16}^{35}S \rightarrow _{16+1}^{35}Y + _{-1}^{0}e^{-} + \bar{\nu}_e $

В результате образуется нуклид $Y$ с массовым числом $A=35$ и зарядовым числом $Z=17$. Элемент с порядковым номером 17 — это хлор (Cl).

Ответ: в результате β-распада серы-35 образуется нуклид хлор-35 ($_{17}^{35}Cl$).