1. Что происходит в результате бомбардировки изотопа лития ⁷₃ li ядрами дейтерия, чтобы образовался изотоп бериллия

Yuzhanka

30

1. При бомбардировке изотопа лития \(_{3}^{7}\textrm{Li}\) ядрами дейтерия \(_{1}^{2}\textrm{H}\), образуется изотоп бериллия \(_{4}^{8}\textrm{Be}\). При этом, одна частица испускается. Мы можем найти эту частицу, используя закон сохранения заряда и массового числа.

Исходное ядро лития имеет зарядовое число 3 и массовое число 7, а ядро дейтерия имеет зарядовое число 1 и массовое число 2. Результирующее ядро бериллия имеет зарядовое число 4 и массовое число 8. Чтобы законы сохранения выполнялись, необходимо, чтобы сумма зарядовых чисел и сумма массовых чисел до и после реакции были одинаковыми.

Таким образом, сумма зарядовых чисел до реакции равна \(3 + 1 = 4\). Получаем, что после реакции должна испускаться частица с зарядом 0.

Сумма массовых чисел до реакции равна \(7 + 2 = 9\), а после реакции она должна оставаться равной 9. Таким образом, сумма массовых чисел испускаемой частицы и результирующего ядра бериллия равна 1.

Решив систему уравнений, получим, что испускается частица с зарядом 0 и массовым числом 1. Итак, при бомбардировке лития дейтерием, испускается нейтрон \(^1_0n\).

2. В ядерной реакции \(X + ^{11}_{5}\textrm{B} \Rightarrow ^{147}\textrm{N} + ^{1}_{0}\textrm{n}\), необходимо определить частицу X, которая участвует в реакции.

Исходное ядро бора \(_{5}^{11}\textrm{B}\) имеет зарядовое число 5 и массовое число 11. Результирующее ядро азота \(_{7}^{14}\textrm{N}\) имеет зарядовое число 7 и массовое число 14, а нейтрон \(_{0}^{1}\textrm{n}\) - зарядовое число 0 и массовое число 1.

Сумма зарядовых чисел до реакции равна \(5 + x = 7\), откуда следует, что зарядовое число частицы X равно 2.

Сумма массовых чисел до реакции равна \(11 + x = 14 + 1\). Решив это уравнение, получаем, что массовое число частицы X равно 4.

Таким образом, частица X, участвующая в данной ядерной реакции, имеет зарядовое число 2 и массовое число 4.

3. В ядерной реакции \(^{27}_{13}\textrm{Al} + ^{4}_{2}\textrm{He} \Rightarrow ^{1}_{1}\textrm{H} + ^{y}_{x}\textrm{Si}\) требуется определить зарядовое (x) и массовое (y) числа ядра кремния.

Исходное ядро алюминия \(_{13}^{27}\textrm{Al}\) имеет зарядовое число 13 и массовое число 27, а ядро гелия \(_{2}^{4}\textrm{He}\) имеет зарядовое число 2 и массовое число 4.

Результирующее ядро водорода \(_{1}^{1}\textrm{H}\) имеет зарядовое число 1 и массовое число 1. Нам также необходимо определить зарядовое и массовое числа ядра кремния.

Сумма зарядовых чисел до реакции равна \(13 + 2 = 1 + x\), поэтому зарядовое число ядра кремния равно \(x = 14\).

Сумма массовых чисел до реакции равна \(27 + 4 = 1 + y\), поэтому массовое число ядра кремния равно \(y = 30\).

Таким образом, зарядовое число ядра кремния составляет 14, а массовое число - 30.