Решить номер 4
Задача связана с ядерной химией и радиационной физикой, особенно с процессами бомбардировки изотопов. В условии говорится, что при бомбардировке изотопа B (бор) нейтронами из ядра образуется альфа-частица, то есть ядро теряет 2 протона и 2 нейтрона.
Давайте разберёмся пошагово.
Дано:
- Исходный изотоп — \(^{10}_5 B\)
- Реакция происходит при бомбардировке нейтронами
- В результате образуется альфа-частица (\(^{4}_2 He\) или \(\alpha\))
Задача: Записать ядерную реакцию.
Шаг 1: Что происходит при бомбардировке нейтронами?
- Нейтрон (\(n\)) добавляется к исходному ядру.
- В результате реакции ядро бор (B) превращается в какое-то новое ядро и выделяется альфа-частица.
Шаг 2: Запишем исходное уравнение реакции.
Обозначим:
- исходное ядро: \(^{10}_5 B\)
- нейтрон: \(^{1}_0 n\)
При бомбардировке нейтроном, происходит:
\[ ^{10}_5 B + ^{1}_0 n \rightarrow \text{продукт} + \alpha \]
где \(\alpha = ^{4}_2 He\)
Шаг 3: Определим ядро-продукт.
Когда из ядра бор выбрасывается альфа-частица, оно теряет 2 протона и 2 нейтрона.
Исходное ядро — \(^{10}_5 B\)
- После выброса альфа-частицы,
- протонов станет: \(5 - 2 = 3\)
- масса числа: \(10 - 4 = 6\)
Но это следует учитывать с учетом добавленного нейтрона.
Обозначим реакцию:
\[ ^{10}_5 B + ^{1}_0 n \rightarrow ^{A}_{Z} \text{X} + ^{4}_2 \alpha \]
Шаг 4: Правила сохранения ядерных числа и протонов.
Массовое число слева: \(10 + 1 = 11\)
Массовое число справа: \(A + 4\)
Атомное число слева: \(5 + 0 = 5\)
Атомное число справа: \(Z + 2\) (число протонов в результате реакции)
Из этих равенств:
\[ A + 4 = 11 \Rightarrow A = 7 \] \[ Z + 2 = 5 \Rightarrow Z = 3 \]
Значит, ядро, полученное после реакции, — это ядро с массой 7 и зарядом 3, то есть \(^{7}_3 Li\) — литий-7.
Ответ:
Ядерная реакция:
\[ ^{10}_5 B + ^{1}_0 n \rightarrow ^{7}_3 \text{Li} + ^{4}_2 \alpha \]
или, в более коротком виде:
\[ \boxed{ ^{10}_5 B + ^{1}_0 n \to {}^{7}_3 \mathrm{Li} + {}^{4}_2 \mathrm{He} } \]
Это — правильное уравнение реакции, соответствующее условию задачи.
