При бомбардировке изотопа алюминия $^{27}_{13}Al$ α − частицами образуется изотоп фосфора $^{30}_{15}P$. Запишите ядерную реакцию.

Для решения задачи по записи ядерной реакции требуется понять основные принципы работы с уравнениями такого типа. Опираясь на теорию, я расскажу, как правильно учитывать закон сохранения заряда и массового числа.

1. Состав ядра атома Всякая атомная частица представлена ядром, в котором находятся протоны и нейтроны. Число протонов в ядре обозначается как зарядовое число $ Z $, а общее число нуклонов (протоны + нейтроны) — это массовое число $ A $. Атомный номер элемента определяется количеством протонов, что указано в таблице Менделеева.

Таким образом, изотоп алюминия $ ^{27}_{13}Al $ имеет:
− $ Z = 13 $: это число протонов, атомный номер алюминия;
− $ A = 27 $: общее число нуклонов (13 протонов + 14 нейтронов).

1. Альфа−частица
   Альфа−частица ($ \alpha $) — это ядро атома гелия $ ^4_2He $, состоящее из двух протонов и двух нейтронов. Соответственно:

   • $ Z = 2 $ (2 протона);
   • $ A = 4 $ (2 протона и 2 нейтрона).

2. Образование нового элемента
   При бомбардировке алюминия $ ^{27}_{13}Al $ альфа−частицами ($ ^4_2He $) образуется изотоп фосфора $ ^{30}_{15}P $. Его параметры:

   • $ Z = 15 $: количество протонов в ядре фосфора;
   • $ A = 30 $: общее число нуклонов (15 протонов + 15 нейтронов).

3. Закон сохранения массы и заряда
   В любых ядерных реакциях выполняются основные законы сохранения:

   • Закон сохранения массового числа $ A $: сумма массовых чисел до реакции равна сумме массовых чисел после реакции.
   • Закон сохранения зарядового числа $ Z $: сумма зарядовых чисел до реакции равна сумме зарядовых чисел после реакции.

Эти законы позволяют определить частицы, которые участвуют в реакции, в том числе те, которые испускаются или поглощаются.

1. Анализ реакции Изначально в реакции участвуют ядро алюминия $ ^{27}_{13}Al $ и альфа−частица $ ^4_2He $. В результате образуется ядро фосфора $ ^{30}_{15}P $. Однако, чтобы уравнение реакции соответствовало законам сохранения, может выделяться ещё какая−либо частица. Обозначим её как $ X $.

Для нахождения параметров частицы $ X $, воспользуемся законами сохранения:
− Массовое число: Сумма $ A $ до реакции равна сумме $ A $ после реакции.
− Зарядовое число: Сумма $ Z $ до реакции равна сумме $ Z $ после реакции.

Теперь уравнение можно составить и сбалансировать, учитывая эти принципы.