Решение: На сколько больше нейтронов в ядре изотопа хлора (массовое число 37, зарядовое число 17)

Условие задачи:

На сколько больше нейтронов в ядре изотопа хлора (массовое число 37, зарядовое число 17), чем в ядре изотопа фтора (массовое число 19, зарядовое число 9)?

Задача №11.6.7 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

\(_{17}^{37}Cl\), \(_{9}^{19}F\), \(\Delta N-?\)

Решение задачи:

Исходя из записи химического элемента изотопа хлора \(_{17}^{37}Cl\) понятно, что его зарядовое число \(Z_1\) равно 17, а массовое число \(A_1\) равно 37. Аналогично с изотопом фтора \(_{9}^{19}F\): его зарядовое число \(Z_2\) равно 9, а массовое число \(A_2\) равно 19.

Зарядовое число \(Z\) — это общее количество всех электронов на электронной оболочке атома или протонов, содержащихся в ядре, данного химического элемента. Это число одинаково для всех изотопов данного химического элемента.

Массовое число \(A\) — это сумма числа протонов и нейтронов, то есть число нуклонов. Так как изотопы отличаются количеством нейтронов в ядре, то массовое число у изотопов данного химического элемента различно.

Исходя из сказанного нетрудно понять, что число нейтронов \(N_1\) и \(N_2\) для изотопов хлора и фтора соответственно можно определить по формуле:

\[\left\{ \begin{gathered}
{N_1} = {A_1} — {Z_1} \hfill \\
{N_2} = {A_2} — {Z_2} \hfill \\
\end{gathered} \right.\]

Тогда разницу в количестве нейтронов \(\Delta N\) для указанных ядер изотопов хлора \(_{17}^{37}Cl\) и фтора \(_{9}^{19}F\) можно определить по формуле:

\[\Delta N = {N_1} — {N_2}\]

\[\Delta N = {A_1} — {Z_1} — \left( {{A_2} — {Z_2}} \right)\]

Посчитаем численный ответ:

\[\Delta N = 37 — 17 — \left( {19 — 9} \right) = 10\]