Номер 6, страница 46 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

6. Составьте уравнения ядерных реакций:

$^{239}\text{U} \rightarrow ^{239}\text{Np} + \dots;$

$^{226}\text{Ra} \rightarrow \dots + ^{4}_{2}\text{He}.$

Для составления уравнений ядерных реакций необходимо применить законы сохранения массового числа (A) и зарядового числа (Z). Сумма массовых чисел и сумма зарядовых чисел должны быть одинаковыми до и после реакции.

$^{239}\text{U} \rightarrow ^{239}\text{Np} + \dots$

Дано:

Реакция бета-распада: $ ^{239}\text{U} \rightarrow ^{239}\text{Np} + X $.

Найти:

Определить неизвестную частицу X.

Решение:

Чтобы найти неизвестную частицу, запишем полное уравнение реакции с указанием зарядовых чисел (порядковых номеров) для каждого элемента. Порядковый номер урана (U) в таблице Менделеева — 92, а нептуния (Np) — 93. Неизвестную частицу обозначим как $ _{Z}^{A}X $.

$ _{92}^{239}\text{U} \rightarrow _{93}^{239}\text{Np} + _{Z}^{A}X $

Согласно закону сохранения массового числа (сумма верхних индексов слева и справа должна быть равна):

$ 239 = 239 + A $

Отсюда следует, что массовое число неизвестной частицы $ A = 0 $.

Согласно закону сохранения зарядового числа (сумма нижних индексов слева и справа должна быть равна):

$ 92 = 93 + Z $

Отсюда следует, что зарядовое число неизвестной частицы $ Z = 92 - 93 = -1 $.

Частица с массовым числом 0 и зарядовым числом -1 является электроном ($ _{-1}^{0}e $), который в ядерной физике также называют бета-частицей ($ \beta^{-} $).

Ответ: $ _{92}^{239}\text{U} \rightarrow _{93}^{239}\text{Np} + _{-1}^{0}e $

$^{226}\text{Ra} \rightarrow \dots + ^{4}_{2}\text{He}$

Дано:

Реакция альфа-распада: $ ^{226}\text{Ra} \rightarrow Y + ^{4}_{2}\text{He} $.

Найти:

Определить неизвестное ядро Y.

Решение:

Запишем уравнение реакции, указав зарядовое число для радия (Ra). Его порядковый номер в таблице Менделеева — 88. Неизвестное дочернее ядро обозначим как $ _{Z}^{A}Y $. Частица $ ^{4}_{2}\text{He} $ — это ядро гелия, или альфа-частица.

$ _{88}^{226}\text{Ra} \rightarrow _{Z}^{A}Y + _{2}^{4}\text{He} $

Применим закон сохранения массового числа:

$ 226 = A + 4 $

Отсюда массовое число неизвестного ядра $ A = 226 - 4 = 222 $.

Применим закон сохранения зарядового числа:

$ 88 = Z + 2 $

Отсюда зарядовое число неизвестного ядра $ Z = 88 - 2 = 86 $.

Таким образом, образовалось ядро $ _{86}^{222}Y $. Элемент с порядковым номером 86 — это радон (Rn).

Ответ: $ _{88}^{226}\text{Ra} \rightarrow _{86}^{222}\text{Rn} + _{2}^{4}\text{He} $