1. Опишите состав атомов изотопов 207Pb82 и 16O8 2. Ядро свинца 207Pb82 превратилось в ядро ртути 201Hg80. Какую частицу выбросило ядро свинца? Напишите уравнение этого…

Конечно, я подготовлю подробные решения по каждой задаче. Поскольку цель — понять, я объясню каждое слово и шаг.

---

1. Описание состава атомов-изотопов 207Pb82 и 16O8

Изотопы — это атомы одного элемента, у которых одинаковое число протонов, но разное число нейтронов.

• 207Pb82:

  • Pb — символ элемента свинец (латинский — Plumbum).
  • 82 — число протонов в ядре (это атомный номер).
  • Изотоп: 207 — массовое число (число протонов + нейтронов).
    Следовательно, число нейтронов:
    \( 207 - 82 = 125 \)

  Состав:

  • Протоны: 82
  • Нейтроны: 125

• 16O8:

  • O — кислород.
  • 8 — число протонов (атомное число кислорода).
  • Массовое число: 16.
    — Число нейтронов:
    \( 16 - 8=8 \)

  Состав:

  • Протоны: 8
  • Нейтроны: 8

---

2. Ядерная реакция: свинец 207Pb82 превращается в ртуть 201Hg80, какую частицу выбросило ядро?

Исходное ядро:
\[ {}^{207}_{82}\text{Pb} \]

Конечное ядро:
\[ {}^{201}_{80}\text{Hg} \]

Поскольку число протонов уменьшилось с 82 до 80, а массовое число с 207 до 201, значит, ядро потеряло 6 нейтронов (так как разность массовых чисел: 207 – 201 = 6) и 2 протона (82 – 80 = 2).

Рассмотрим событие:
\[ {}^{207}_{82}\text{Pb} \rightarrow {}^{201}_{80}\text{Hg} + \text{частица} \]

Чтобы определить выбрасываемую частицу, найдем разницу:

Массовое число: \( 207 - 201 = 6 \)
Атомный номер: \( 82 - 80 = 2 \)

Непосредственно это указывает на то, что ядро потеряло 2 протона и 4 нейтрона (потому что: 6 = 4 нейтрон + 2 протона).

Это стандартно соответствует альфа-частице — ядру гелия \(\mathrm{^{4}He}\),
у которого:

• Масса: 4
• Атомный номер: 2

Напишем уравнение реакции:
\[ {}^{207}_{82}\text{Pb} \rightarrow {}^{201}_{80}\text{Hg} + {}^{4}_{2}\text{He} \]

---

3. Ядерная реакция: взаимодействие дейтерия с ядром свинца-207, испускается нейтрон

Дейтрий — это изотоп водорода: \(\mathrm{^{2}H}\), с атомным номером 1.

Реакция:
\[ {}^{2}_{1}\text{H} + {}^{207}_{82}\text{Pb} \rightarrow \text{продукт} + n \]

Что получится?
Ядро свинца: 207+2=209, атомный номер: 82+1=83.
Но, поскольку энергия реакции может использоваться для получения другого стабильного ядра, предположим, что результат — это ядро изотопа или продукта реакции.

Обычно, при взаимодействии дейтерия с ядром, может образоваться новый ядро с суммой масс и меньшим числом нейтронов. Но, при простом ответе, можем записать:

Общий уравнение реакции:

\[ {}^{2}_{1}\text{H} + {}^{207}_{82}\text{Pb} \rightarrow {}^{208}_{82}\text{Pb} + n \]

или, возможен другой продукт, например:

\[ {}^{2}_{1}\text{H} + {}^{207}_{82}\text{Pb} \rightarrow {}^{206}_{82}\text{Pb} + {}^{1}_{0}\text{n} \]

Но в условии: "испускается нейтрон" — значит, продукт ядра остается с массой 206 и атомным номером 82, а выделяется нейтрон:

Ответ:

\[ {}^{2}_{1}\text{H} + {}^{207}_{82}\text{Pb} \rightarrow {}^{206}_{82}\text{Pb} + {}^{1}_{0}\text{n} \]

---

4. Вычисление дефекта массы алюминия-27 (\(^{27}\mathrm{Al}\))

Дано:

• Масса ядра \(m_{\text{ядра}} = 44,7937 \times 10^{-27}\) кг

Дефект массы — это разница между суммой масс отдельных нуклонов и массой ядра.

Масса протона: \(\approx 1.007276 \, u\)
Масса нейтрона: \(\approx 1.008665 \, u\)
(где 1 атомная единица — \(1.66054 \times 10^{-27}\) кг)

Для расчёта:

Общее число протонов и нейтронов:

• Протонов: 13 (атомный номер)
• Нейтронов: \(27 - 13 = 14\)

Суммарная масса нуклонов (при суммировании):

\[ \text{Масса протонов} = 13 \times 1.007276\, u \\ \text{Масса нейтронов} = 14 \times 1.008665\, u \]

Переведём в кг:
\[ 1\, u = 1.66054 \times 10^{-27}\, \text{кг} \]

Расчёт:
\[ \text{Масса нуклонов} = (13 \times 1.007276 + 14 \times 1.008665) \times 1.66054 \times 10^{-27} \text{кг} \]

Подставим числа:
\[ (13 \times 1.007276) = 13.094588\, u \\ (14 \times 1.008665) = 14.121310\, u \]

Общая масса нуклонов:
\[ 13.094588 + 14.121310 = 27.215898\, u \]

Масса нуклонов в кг:
\[ 27.215898 \times 1.66054 \times 10^{-27} \approx 45.213 \times 10^{-27}\,\text{кг} \]

Дефект массы:
\[ \Delta m = \text{Масса нуклонов} - \text{Масса ядра} \approx (45.213 - 44.7937) \times 10^{-27} = 0.4193 \times 10^{-27}\,\text{кг} \]

Ответ:
Дефект массы примерно равен \(\boxed{0.4193 \times 10^{-27}\, \text{кг}}\).

---

5. Дополнение ядерных реакций

1)

\[ {}^{14}N_7 + {}^{4}He_2 \rightarrow ? + {}^{1}H_1 \]

Обозначим неизвестный продукт как \(X\).
Общий ядерный заряд:
7 + 2 = 9

Общий массовый число:
14 + 4 = 18

Храним равновесие атомных номеров:
\[ 7 + 2 = 1 + \text{заряд продукта} \Rightarrow \text{заряд продукта} = 8 \]
Значит, продукт — это элемент с атомным номером 8, то есть кислород — \(\mathrm{^{8}O}\).

Массовое число:
\[14 + 4 = 18\]
Масса продукта:
\[18 - 1 = 17\]

Следовательно, продукт— это \(\mathrm{^{17}O}\).

Ответ:
\[ {}^{14}_7 \mathrm{N} + {}^{4}_2 \mathrm{He} \rightarrow {}^{17}_8 \mathrm{O} + {}^{1}_1 \mathrm{H} \]

---

2)

\[ {}^{27}Al_{13} + {}^{4}He_{2} \rightarrow 30P_{15} + ? \]

Известно:

• \(^{27}\mathrm{Al}\) + \(^{4}\mathrm{He}\):
  — Общий заряд: 13 + 2 = 15
  — Массовое число: 27 + 4 = 31

На выходе:
\[ 30\mathrm{P}_{15} + ? \]

Поскольку элемент фосфор — \(^{30}\mathrm{P}\), у которого совпадает заряд (15), а массовое число 30, то у продукта снова атомное число 15, а масса головки реакции:

• Массовое число: 31, а в продукте — 30, значит, у второго элемента должно быть:
  \[ 31 - 30 = 1 \]
  — Масса равна 1, а заряд — осталось не изменённым — 15.

Это обозначает, что второй участник — это изотоп водорода: \(\mathrm{^{1}H}\).

Ответ:
\[ {}^{27}_{13}\mathrm{Al} + {}^{4}_{2}\mathrm{He} \rightarrow {}^{30}_{15}\mathrm{P} + {}^{1}_{1}\mathrm{H} \]

---

Если нужно подробнее или есть другие вопросы — обращайтесь!