Номер 1656, страница 303 - гдз по физике 9-11 класс сборник задач Капельян, Аксенович

Дано:
Исходные ядра: $_2^3\text{He}$, $_4^7\text{Be}$, $_8^{15}\text{O}$.
Условие: в ядрах протоны заменяются нейтронами, а нейтроны - протонами.

Найти:
Атомные номера, массовые числа и химические символы получившихся ядер.

Решение:

Общий подход к решению задачи заключается в следующем. Для каждого исходного ядра, которое обозначается как $_Z^A\text{X}$, мы определяем число протонов $Z$ (атомный номер) и число нейтронов $N$, которое вычисляется по формуле $N = A - Z$, где $A$ - массовое число.

Согласно условию, происходит взаимная замена протонов и нейтронов. Это означает, что число протонов в новом ядре, $Z'$, будет равно числу нейтронов в исходном ядре, $N$. А число нейтронов в новом ядре, $N'$, будет равно числу протонов в исходном ядре, $Z$.

Новый атомный номер: $Z' = N$.
Новое число нейтронов: $N' = Z$.
Новое массовое число $A' = Z' + N' = N + Z = A$. Таким образом, массовое число ядра при такой замене не изменяется.

Химический символ нового элемента определяется его новым атомным номером $Z'$.

Для ядра $_2^3\text{He}$
Исходное ядро гелия-3 ($^3_2\text{He}$) имеет:
Число протонов (атомный номер): $Z=2$.
Массовое число: $A=3$.
Число нейтронов: $N = A - Z = 3 - 2 = 1$.
После замены:
Новый атомный номер: $Z' = N = 1$.
Новое число нейтронов: $N' = Z = 2$.
Новое массовое число: $A' = Z' + N' = 1 + 2 = 3$.
Элемент с атомным номером $Z'=1$ — это водород (H).
В результате получается ядро изотопа водорода — тритий ($^3_1\text{H}$).
Ответ: Атомный номер — 1, массовое число — 3, химический символ — H.

Для ядра $_4^7\text{Be}$
Исходное ядро бериллия-7 ($^7_4\text{Be}$) имеет:
Число протонов (атомный номер): $Z=4$.
Массовое число: $A=7$.
Число нейтронов: $N = A - Z = 7 - 4 = 3$.
После замены:
Новый атомный номер: $Z' = N = 3$.
Новое число нейтронов: $N' = Z = 4$.
Новое массовое число: $A' = Z' + N' = 3 + 4 = 7$.
Элемент с атомным номером $Z'=3$ — это литий (Li).
В результате получается ядро изотопа лития ($^7_3\text{Li}$).
Ответ: Атомный номер — 3, массовое число — 7, химический символ — Li.

Для ядра $_8^{15}\text{O}$
Исходное ядро кислорода-15 ($^{15}_8\text{O}$) имеет:
Число протонов (атомный номер): $Z=8$.
Массовое число: $A=15$.
Число нейтронов: $N = A - Z = 15 - 8 = 7$.
После замены:
Новый атомный номер: $Z' = N = 7$.
Новое число нейтронов: $N' = Z = 8$.
Новое массовое число: $A' = Z' + N' = 7 + 8 = 15$.
Элемент с атомным номером $Z'=7$ — это азот (N).
В результате получается ядро изотопа азота ($^{15}_7\text{N}$).
Ответ: Атомный номер — 7, массовое число — 15, химический символ — N.