Когда алюминий (27, 13) ²⁷₁₃al подвергается бомбардировке альфа-частицами, образуется изотоп фосфора (30, 15) ³°₁₅p

  • 62
Когда алюминий (27, 13) ²⁷₁₃al подвергается бомбардировке альфа-частицами, образуется изотоп фосфора (30, 15) ³°₁₅p. Какая частица испускается в процессе этого ядерного превращения? Запишите ядерную реакцию.
Амина
20
Ядерная реакция, в которой алюминий превращается в фосфор путём бомбардировки алюминия альфа-частицами, может быть представлена следующей ядерной уравнением:

\[ ⁴₂\alpha + \: ^{27}_{13}Al \rightarrow \: ^{30}_{15}P + \:? \]

Искомая частица, испускаемая в процессе ядерного превращения, обозначается вопросительным знаком. Объясню, как мы можем найти эту частицу.

Первым шагом в решении ядерных уравнений является уравновешивание заряда и массы в реакции.

У нас имеется 1 альфа-частица, обозначенная как \(⁴₂\alpha\). Заряд альфа-частицы равен +2 (так как она содержит два протона) и её массовое число равно 4 (2 протона и 2 нейтрона).

У алюминия \((^{27}_{13}Al)\) заряд равен +13 (так как он содержит 13 протонов) и массовое число равно 27 (13 протонов и 14 нейтронов).

Теперь перейдём к фосфору \((^{30}_{15}P)\). Заряд фосфора равен +15 (так как он содержит 15 протонов) и массовое число равно 30 (15 протонов и 15 нейтронов).

Теперь сравним обе стороны уравнения. Мы имеем:

На левой стороне: \(⁴₂\alpha + \: ^{27}_{13}Al\)
Суммарный заряд = +2 + (+13) = +15
Суммарное массовое число = 4 + 27 = 31

На правой стороне: \(^{30}_{15}P + \:? \)
Суммарный заряд = +15
Суммарное массовое число = 30

Значит, у нас несбалансированная реакция. Чтобы сбалансировать её, нам нужно добавить бета-частицу \((⁰_{-1}e)\) на правую сторону уравнения, так как она имеет отрицательный заряд, равный -1:

\[ ⁴₂\alpha + \: ^{27}_{13}Al \rightarrow \: ^{30}_{15}P + \:⁰_{-1}e \]

Таким образом, в процессе данного ядерного превращения алюминий (27, 13) ²⁷₁₃Al бомбардируется альфа-частицами и образуется фосфор (30, 15) ³°₁₅P с одновременным испусканием бета-частицы (⁰_{-1}e).