1. Джозеф Джон Томсон (можно оставить только фамилию Томсон).
2. В опыте по бомбардировке альфа-частицами золотой фольги некоторые альфа-частицы сильно отклонялись от первоначальной траектории из-за того, что они проходили через атомы золота в напосредственной близости от ядра. Из-за того, что и ядро, и альфа-частицы положительны, то альфа-частицы отталкивались со значительной силой. Однако из-за того, что ядро намного меньше самого атома, что рядом с ядром пролетало (а соответственно и сильно отклонялось) малое количество альфа-частиц. 3. 88 протонов. 4. 238-92 = 146 нейтронов. 5. У радия, судя по картинке, 88 протонов и 226-88 = 138 нейтронов. Значит нейтронов на 50 больше, чем протонов.
СР-59. Вариант 1.
1. Было массовое число 237, после 1 альфа-распада стало на 4 меньше, т.е. 233.
2. Был заряд 79, при бета-распаде (видимо, электронный бета-распад имеется в виду) заряд увеличился на 1, т.е. стал 80.
3. Массовое число было A=238, зарядовое было Z=92. После альфа-распада: A=234, Z=90. После первого бета-распада: A=234, Z=91. После второго бета-распада: A=234, Z=92.
СР-60. Вариант 1.
1. Выполняется закон сохранения массового числа A и зарядового числа Z. То есть слева и справа от знака реакции (стрелочки) суммы этих величин соответственно равны. Суммарное массовое число до реакции было 9, зарядовое – 4. После реакции получился бериллий с массовым числом 8 и зарядовым числом 4. Значит неизвестная частица имеет массовое число 1 и зарядовое число 0. Это нейтрон.
2. Те же рассуждения, что и в пункте 1. Справа суммарное массовое число равно 15, суммарное зарядовое число – 7. Значит слева не хватает частицы с массовым числом 4 и зарядовым числом 2. Это ядро атома гелия (т.е. альфа-частица).
3. Те же рассуждения. Слева суммарное массовое число 31, а зарядовое – 15. Значит ядро кремния получилось с массовым числом 30, ну а зарядовое число – 14 (у кремния оно всегда такое).
СР-61. Вариант 1. Смысл дефекта массы в том, что масса ядра атома меньше суммарной массы нуклонов (протонов и нейтронов) ядра, если их массу считать отдельно. Это можно понять из такой мысли, что на разделения ядра на отдельные нуклоны надо потратить некоторую энергию (они ж притягиваются друг к другу из-за сильного взаимодейтсвия, так что надо постараться), назовём её энергией связи ядра ΔE. По знаменитой формуле эквивалентности массы и энергии можно заметить, что дополнительно сообщённая системе энергия эквивалентна увеличению массы системы: ΔE=Δm*c^2, где Δm – дефект массы, c = 3*10^8 м/с - скорость света в вакууме. Теперь к задачам.
1. Ядро дейтерия состоит из одного протона и одного нейтрона. Посчитаем их суммарную массу: Масса протона + масса нейтрона = 1,0073 а.е.м. + 1,0087 а.е.м. = 2,0160 а.е.м. Масса же ядра дейтерия меньше – 2,0141 а.е.м. Дефект массы Δm = 2,0160 а.е.м. - 2,0141 а.е.м. = 0,0019 а.е.м. переведём в килограммы: 0,0019 а.е.м. = 0,0019 * 1,66 * 10^(-27) кг = 3,154 * 10^(-30) кг.
2. Аналогично первой задаче найдём дефект массы ядра лития Δm, а потом определим энергию связи по уравнеиню ΔE=Δm*c^2. Ядро лития состоит из трёх протонов и трёх нейтронов. Тогда: 3*масса протона + 3*масса нейтрона = 3*(масса протона + масса нейтрона) = 3 * 2,0160 а.е.м. = 6,0480 а.е.м. Сумму масс этих двух нуклонов мы находили уже в задании 1, так что я не стал расписывать. Масса ядра лития меньше и равна 6,0151 а.е.м. Дефект массы Δm = 6,0480 а.е.м. - 6,0151 а.е.м. = 0,0329 а.е.м. Переведём дефект массы в СИ: Δm = 0,0329 а.е.м. = 0,0329 * 1,66 * 10^(-27) кг = 5,4614 * 10^(-29) кг Энергия связи ΔE = Δm*c^2 = 5,4614 * 10^(-29) кг * (3*10^8 м/с)^2 = 4,91526 * 10^(-12) Дж. Думаю, можно округлить до 4,92 пДж (4,92 пикоджоулей).
Answers & Comments
1. Джозеф Джон Томсон (можно оставить только фамилию Томсон).
2. В опыте по бомбардировке альфа-частицами золотой фольги некоторые альфа-частицы сильно отклонялись от первоначальной траектории из-за того, что они проходили через атомы золота в напосредственной близости от ядра. Из-за того, что и ядро, и альфа-частицы положительны, то альфа-частицы отталкивались со значительной силой. Однако из-за того, что ядро намного меньше самого атома, что рядом с ядром пролетало (а соответственно и сильно отклонялось) малое количество альфа-частиц.
3. 88 протонов.
4. 238-92 = 146 нейтронов.
5. У радия, судя по картинке, 88 протонов и 226-88 = 138 нейтронов. Значит нейтронов на 50 больше, чем протонов.
СР-59. Вариант 1.
1. Было массовое число 237, после 1 альфа-распада стало на 4 меньше, т.е. 233.
2. Был заряд 79, при бета-распаде (видимо, электронный бета-распад имеется в виду) заряд увеличился на 1, т.е. стал 80.
3. Массовое число было A=238, зарядовое было Z=92.
После альфа-распада: A=234, Z=90.
После первого бета-распада: A=234, Z=91.
После второго бета-распада: A=234, Z=92.
СР-60. Вариант 1.
1. Выполняется закон сохранения массового числа A и зарядового числа Z. То есть слева и справа от знака реакции (стрелочки) суммы этих величин соответственно равны.
Суммарное массовое число до реакции было 9, зарядовое – 4. После реакции получился бериллий с массовым числом 8 и зарядовым числом 4. Значит неизвестная частица имеет массовое число 1 и зарядовое число 0. Это нейтрон.
2. Те же рассуждения, что и в пункте 1. Справа суммарное массовое число равно 15, суммарное зарядовое число – 7. Значит слева не хватает частицы с массовым числом 4 и зарядовым числом 2. Это ядро атома гелия (т.е. альфа-частица).
3. Те же рассуждения. Слева суммарное массовое число 31, а зарядовое – 15. Значит ядро кремния получилось с массовым числом 30, ну а зарядовое число – 14 (у кремния оно всегда такое).
СР-61. Вариант 1.
Смысл дефекта массы в том, что масса ядра атома меньше суммарной массы нуклонов (протонов и нейтронов) ядра, если их массу считать отдельно. Это можно понять из такой мысли, что на разделения ядра на отдельные нуклоны надо потратить некоторую энергию (они ж притягиваются друг к другу из-за сильного взаимодейтсвия, так что надо постараться), назовём её энергией связи ядра ΔE. По знаменитой формуле эквивалентности массы и энергии можно заметить, что дополнительно сообщённая системе энергия эквивалентна увеличению массы системы: ΔE=Δm*c^2, где Δm – дефект массы, c = 3*10^8 м/с - скорость света в вакууме. Теперь к задачам.
1. Ядро дейтерия состоит из одного протона и одного нейтрона. Посчитаем их суммарную массу:
Масса протона + масса нейтрона = 1,0073 а.е.м. + 1,0087 а.е.м. = 2,0160 а.е.м.
Масса же ядра дейтерия меньше – 2,0141 а.е.м.
Дефект массы Δm = 2,0160 а.е.м. - 2,0141 а.е.м. = 0,0019 а.е.м.
переведём в килограммы: 0,0019 а.е.м. = 0,0019 * 1,66 * 10^(-27) кг = 3,154 * 10^(-30) кг.
2. Аналогично первой задаче найдём дефект массы ядра лития Δm, а потом определим энергию связи по уравнеиню ΔE=Δm*c^2.
Ядро лития состоит из трёх протонов и трёх нейтронов. Тогда:
3*масса протона + 3*масса нейтрона = 3*(масса протона + масса нейтрона) = 3 * 2,0160 а.е.м. = 6,0480 а.е.м.
Сумму масс этих двух нуклонов мы находили уже в задании 1, так что я не стал расписывать.
Масса ядра лития меньше и равна 6,0151 а.е.м.
Дефект массы Δm = 6,0480 а.е.м. - 6,0151 а.е.м. = 0,0329 а.е.м.
Переведём дефект массы в СИ: Δm = 0,0329 а.е.м. = 0,0329 * 1,66 * 10^(-27) кг = 5,4614 * 10^(-29) кг
Энергия связи ΔE = Δm*c^2 = 5,4614 * 10^(-29) кг * (3*10^8 м/с)^2 = 4,91526 * 10^(-12) Дж.
Думаю, можно округлить до 4,92 пДж (4,92 пикоджоулей).