Какое ядро образовалось в результате 2 ɑ- и 3 β- распадов плутония? Опишите реакции

Радужный_Сумрак

40

Для ответа на ваш вопрос, давайте разберем каждый из типов распадов (α- и β-) и их реакции.

Начнем с α-распада. Альфа-распад заключается в испускании ядра гелия-4 (частицы α) из радиоактивного ядра. Это происходит в результате изменения состава и заряда ядра. Ядро плутония альфа-распадается, образуя ядро гелия-4.

Уравнение реакции для α-распада плутония выглядит следующим образом:
$$\text{ce}{}_{94}^{238}Pu-{>}_{92}^{234}U{+}_2^{4}He$$$$\text{ce}{}_{94}^{238}Pu-{>}_{92}^{234}U{+}_2^{4}He$$

Теперь перейдем к β-распаду. Бета-распад существует в двух видах: β-распад и β+-распад. В данной задаче предоставлена информация только о β-распаде.

В β-распаде нейтрон превращается в протон и электрон. Электрон (электронное излучение) выбрасывается из ядра. В результате происходит изменение заряда ядра. При β-распаде плутония происходит переход нейтрона в протон и образуется новое ядро.

Уравнение реакции для β-распада плутония выглядит следующим образом:
$$\text{ce}{}_{94}^{239}Pu-{>}_{95}^{239}Np+e^{-}+\overline{v_e}$$$$\text{ce}{}_{94}^{239}Pu-{>}_{95}^{239}Np+e^{-}+\overline{v_e}$$
где $\overline{v_e}$$\overline{v_e}$ обозначает антиэлектронное нейтрино.

Теперь, когда у нас есть информация об обоих типах распадов, мы можем решить задачу.

В данной задаче у нас имеется 2 α-распада и 3 β-распада плутония. Каждый α-распад превращает одно ядро плутония в ядро гелия-4, а каждый β-распад - в новое ядро.

Чтобы найти образовавшееся ядро, мы должны выполнить соответствующее количество реакций α- и β-распада. Давайте начнем с α-распада:

2 α-распада:
$$\text{ce}{}_{94}^{238}Pu-{>}_{92}^{234}U{+}_2^{4}He$$$$\text{ce}{}_{94}^{238}Pu-{>}_{92}^{234}U{+}_2^{4}He$$
$$\text{ce}{}_{92}^{234}U->???{+}_2^{4}He$$$$\text{ce}{}_{92}^{234}U->???{+}_2^{4}He$$
$$\text{ce}{}_{92}^{???}X{+}_2^{4}He->???$$$$\text{ce}{}_{92}^{???}X{+}_2^{4}He->???$$

Теперь следующие 3 β-распада:
$$\text{ce}{}_{92}^{???}X-{>}_{93}^{???}Np+e^{-}+\overline{v_e}$$$$\text{ce}{}_{92}^{???}X-{>}_{93}^{???}Np+e^{-}+\overline{v_e}$$
$$\text{ce}{}_{93}^{???01}Np-{>}_{94}^{???02}Pu+e^{-}+\overline{v_e}$$$$\text{ce}{}_{93}^{???01}Np-{>}_{94}^{???02}Pu+e^{-}+\overline{v_e}$$
$$\text{ce}{}_{94}^{???02}Pu-{>}_{95}^{???03}Am+e^{-}+\overline{v_e}$$$$\text{ce}{}_{94}^{???02}Pu-{>}_{95}^{???03}Am+e^{-}+\overline{v_e}$$

Таким образом, образовавшееся ядро в результате данных реакций будет ^{???03}_{95}Am.

В данной задаче мы не знаем начальные значения, поэтому не можем точно определить итоговое ядро.