Все задачи по теме — от базовых к сложным, с подсказками и решениями. Объяснение темы — на странице темы.
В реакции \({}^{9}_{4}\text{Be} + {}^{4}_{2}\text{He} \to {}^{12}_{6}\text{C} + X\) образуется неизвестная частица X. Найдите её массовое и зарядовое числа и назовите её.
Суммы верхних чисел слева и справа равны; то же для нижних чисел.
Массовое число: \(A = 9 + 4 - 12 = 1\). Зарядовое число: \(Z = 4 + 2 - 6 = 0\).
Частица с \(A = 1\) и \(Z = 0\) — нейтрон \({}^{1}_{0}n\).
Заряд ядра алюминия равен 13 элементарным зарядам. Каков заряд ядра в кулонах? Элементарный заряд \(1{,}6 \cdot 10^{-19}\) Кл.
Каждый протон несёт один элементарный заряд.
\(q = Z \cdot e = 13 \cdot 1{,}6 \cdot 10^{-19} = 2{,}08 \cdot 10^{-18}\) Кл.
Ядро алюминия \({}^{27}_{13}\text{Al}\) захватывает α-частицу и выбрасывает протон. Какое ядро X образуется? Запишите реакцию.
Протон — это \({}^{1}_{1}\text{H}\). Найдите A и Z ядра X и определите элемент по таблице Менделеева.
\({}^{27}_{13}\text{Al} + {}^{4}_{2}\text{He} \to {}^{A}_{Z}X + {}^{1}_{1}\text{H}\).
\(A = 27 + 4 - 1 = 30\), \(Z = 13 + 2 - 1 = 14\). Элемент № 14 — кремний: \({}^{30}_{14}\text{Si}\).
Почему нейтрон не оставляет следа в камере Вильсона, а протон оставляет?
След в камере Вильсона — цепочка капелек на ионах, которые частица создаёт на своём пути. Ионизирует газ заряженная частица, толкая электроны своим электрическим полем. У нейтрона заряда нет, он почти не ионизирует газ, поэтому трека не видно. Протон заряжен и оставляет след.
Ядро лития \({}^{7}_{3}\text{Li}\) имеет массу около 7 а. е. м. Если бы в нём были только протоны, их было бы 3. Сколько нейтронов нужно добавить, чтобы объяснить массу ядра, и какова их общая масса в килограммах? Масса нейтрона 1,0087 а. е. м., 1 а. е. м. = \(1{,}66 \cdot 10^{-27}\) кг.
Каждый нейтрон добавляет примерно 1 а. е. м.
Не хватает \(7 - 3 = 4\) а. е. м., значит, нейтронов \(N = 4\).
\(m = 4 \cdot 1{,}0087 \cdot 1{,}66 \cdot 10^{-27} \approx 6{,}70 \cdot 10^{-27}\) кг.
Чтобы выбить протон из ядра, α-частица должна лететь очень быстро. Почему для «обстрела» ядер удобнее использовать нейтроны, даже медленные?
α-частица и ядро заряжены положительно и отталкиваются. Чтобы приблизиться к ядру, α-частица должна преодолеть это отталкивание, поэтому ей нужна большая энергия. Нейтрон не заряжен, ядро его не отталкивает, и он может подойти к ядру вплотную даже с малой скоростью.
УрокГид — https://urokgid.ru/fizika/9-klass/stroenie-atoma-i-atomnogo-yadra/otkrytie-protona-i-nejtrona/zadachi/