Давайте разберёмся с задачей, связанной с радиоактивным распадом.
Шаг 1: Определение изотопа
У нас есть изотоп таллия, обозначаемый как (^{205}_{81}Tl). Это означает, что у него:
- Атомный номер (Z) = 81 (количество протонов)
- Массовое число (A) = 205 (количество нуклеонов: протонов + нейтронов)
Шаг 2: Альфа-распад
Альфа-распад — это процесс, в ходе которого ядро теряет альфа-частицу (состоящую из 2 протонов и 2 нейтронов, то есть ядро гелия (^{4}_{2}He)). В результате альфа-распада атомный номер уменьшается на 2, а массовое число на 4.
Если обозначить начальное вещество как (X), то реакция альфа-распада будет выглядеть следующим образом:
[
X \rightarrow ^{205}{81}Tl + ^{4}{2}He
]
После альфа-распада мы можем записать:
[
X = ^{209}_{83}Bi
]
(это изотоп висмута, который на 2 больше по атомному номеру и на 4 больше по массовому числу, чем таллий).
Шаг 3: Бета-распад
Бета-распад происходит, когда нейтрон в ядре превращается в протон с испусканием бета-частицы (электрона) и антинейтрино. При этом атомный номер увеличивается на 1, а массовое число остаётся прежним.
Теперь определим, какое вещество распадётся на висмут (^{209}_{83}Bi) с помощью бета-распада:
[
^{209}{83}Bi \rightarrow ^{209}{84}Po + \beta^{-} + \bar{\nu}
]
где (^{209}_{84}Po) — это полоний.
Шаг 4: Итоговая реакция
Теперь мы можем записать полное уравнение, показывающее два распада:
(^{209}{83}Bi) распадается, испуская альфа-частицу:
[
^{209}{83}Bi \rightarrow ^{205}{81}Tl + ^{4}{2}He
]
Затем (^{209}{83}Bi) получает бета-распад:
[
^{209}{84}Po \rightarrow ^{205}_{81}Tl + \beta^{-} + \bar{\nu}
]
Ответ
Исходное вещество — это висмут (^{209}_{83}Bi), и уравнение двух распадов выглядит таким образом:
[
^{209}{83}Bi \xrightarrow{\alpha} ^{205}{81}Tl + ^{4}{2}He \
^{209}{84}Po \xrightarrow{\beta} ^{205}_{81}Tl + \beta^{-} + \bar{\nu}
]
Таким образом, мы пришли к тому, что изотоп таллия (^{205}{81}Tl) получился из висмута (^{209}{83}Bi) после одного альфа- и одного бета-распада.
