Решение: Определите число нейтронов в конечном продукте ядерной реакции X:

Условие задачи:

Определите число нейтронов в конечном продукте ядерной реакции X: ${}_2^4He + {}_4^9Be \to {}_0^1n + X$ .

Задача №11.9.13 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

$n_n-?$

Решение задачи:

Запишем данную в условии задачи ядерную реакцию при условии, что образуется некоторый элемент $_{Z}^{A}X$ :

${}_2^4He + {}_4^9Be \to {}_0^1n + {}_Z^AX$

При ядерных реакциях сохраняется электрический заряд и приближенно сохраняется относительная атомная масса ядер, поэтому будет правильно записать следующую систему:

$\left\{ \begin{gathered} 4 + 9 = 1 + A \hfill \\ 2 + 4 = 0 + Z \hfill \\ \end{gathered} \right.$

$\left\{ \begin{gathered} A = 12 \hfill \\ Z = 6 \hfill \\ \end{gathered} \right.$

В ядерной реакции образуется 6-ой элемент таблицы Менделеева — углерод $_{6}^{12}C$ .

Исходя из записи химического элемента $_6^{12}C$ понятно, что его зарядовое число $Z$ равно 6, а массовое число $A$ равно 12.

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. Поэтому понятно, что:

${n_p} = {n_e} = Z$

${n_p} = 6$

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 этого, имеем:

$A = {n_n} + {n_p}$

${n_n} = A — {n_p}$

${n_n} = 12 — 6 = 6$