Давайте рассчитаем массовую долю нейтронов в изотопе Xenon-134 ((^{134}\mathrm{Xe})).
Шаг 1: Определение массы атома
Масса атома обычно определяется по его массовому числу и атомной массе.
- Массовое число ((A)) — это сумма протонов и нейтронов. Для (^{134}\mathrm{Xe}) оно равно 134.
- Атомное число ((Z)) — количество протонов. Для Xe (ксенона) (Z = 54).
Шаг 2: Расчет количества нейтронов
Количество нейтронов ((N)) — это разница между массовым числом и числом протонов:
[
N = A - Z = 134 - 54 = 80
]
Шаг 3: Массовая доля нейтронов
Масса нейтронов примерно равна массе протона ((\approx 1) а. е. м. — атомной единице массы).
- Масса одного протона ≈ 1.0073 а. е. м.
- Масса одного нейтрона ≈ 1.0087 а. е. м.
Общая масса нейтронов:
[
m_{нейтронов} \approx N \times 1.0087
]
Общая масса всей частицы (примерно равна массе атома, то есть (A \times 1.66 \times 10^{-27}) кг, но в задаче достаточно взять относительные пропорции).
Массовая доля нейтронов:
[
\frac{\text{масса нейтронов}}{\text{масса атома}} \approx \frac{N \times 1.0087}{A \times 1.66} \approx \frac{80 \times 1.0087}{134 \times 1.66}
]
Рассчитаем числитель и знаменатель:
- (80 \times 1.0087 \approx 80.7)
- (134 \times 1.66 \approx 222.4)
Теперь делим:
[
\frac{80.7}{222.4} \approx 0.363
]
Шаг 4: Округление и ответ
Массовая доля нейтронов в виде процента:
[
0.363 \times 100% \approx 36.3%
]
Округляем до целых:
Ответ — 36%
Итог:
Массовая доля нейтронов в (^{134}\mathrm{Xe}) приблизительно 36%.
