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:

\[A = {n_n} + {n_p}\]

\[{n_n} = A — {n_p}\]

\[{n_n} = 12 — 6 = 6\]