Давайте разберёмся с данной задачей шаг за шагом.
Задача: В ядерной реакции
\[ {}^{27}_{13}\text{Al} + {}^{1}_{0}\text{n} \rightarrow \text{X} + {}^{4}_{2}\text{He} \]
необходимо определить, чему равен X.
Шаг 1: Запишем исходные данные
- Ядро алюминия: \({}^{27}_{13}\text{Al}\)
- Нейтрон: \({}^{1}_{0}\text{n}\)
- Токен реакции: Ядро алюминия и нейтрон взаимодействуют, образуя что-то X и альфа-частицу \({}^{4}_{2}\text{He}\).
Шаг 2: Закон сохранения массы и заряда
При ядерных реакциях соблюдаются два закона:
- Закон сохранения массы (массовых чисел \(\mathrm{A}\))
- Закон сохранения заряда (атомных номеров \(\mathrm{Z}\))
Обозначим:
- Массовое число X: \(\mathrm{A}_X\)
- Заряд X: \(\mathrm{Z}_X\)
Шаг 3: Определение массового числа X
Массовое число слева: сумма массовых чисел исходных ядер: \[ 27 + 1 = 28 \]
Массовое число справа: сумма массовых чисел продуктов реакции: \[ \mathrm{A}_X + 4 \]
Следовательно, \[ \mathrm{A}_X + 4 = 28 \implies \mathrm{A}_X = 24 \]
Шаг 4: Определение атомного номера X
Атомный номер слева: сумма зарядов исходных ядер: \[ 13 + 0 = 13 \]
Атомный номер справа: \[ \mathrm{Z}_X + 2 \]
Следовательно, \[ \mathrm{Z}_X + 2 = 13 \implies \mathrm{Z}_X = 11 \]
Шаг 5: Распределение по ядерной ноте
Ядро с \(\mathrm{A} = 24\) и \(\mathrm{Z} = 11\) — это атомом с атомным номером 11 и массой 24.
Это — атом натрия (\({}^{24}\text{Na}\)).
Ответ:
\[ \boxed{ \text{X} = {}^{24}_{11}\text{Na} } \]
То есть, вместо X в реакции должна стоять ядерная часть нaтрия \({}^{24}\text{Na}\).
Если есть дополнительные вопросы или нужно более подробно — скажите!