При бомбардировке изотопа азота $^{14}_{7}N$ нейтронами образуется изотоп бора $^{11}_{5}B$. Какая при этом испускается частица? Запишите ядерную реакцию.

Для решения задачи необходимо рассмотреть следующие теоретические аспекты ядерной физики:

1. Ядерные реакции. Ядерная реакция — это процесс, при котором атомное ядро взаимодействует с другой частицей (например, нейтроном, протоном, гамма−квантом и т.д.) и превращается в другое ядро, возможно, с испусканием дополнительных частиц. В ядерных реакциях всегда соблюдаются законы сохранения:
   • Закон сохранения заряда: Сумма зарядов в начальных и конечных продуктах реакции должна быть одинаковой.
   • Закон сохранения массового числа: Сумма массовых чисел в начальных и конечных продуктах реакции должна быть одинаковой.

Массовое число обозначается как верхний индекс слева от символа элемента и показывает количество протонов и нейтронов в ядре. Заряд ядра обозначается как нижний индекс слева от символа элемента и показывает количество протонов.

1. Изотопы. Изотопы одного элемента отличаются друг от друга числом нейтронов в ядре, но имеют одинаковое число протонов. Например, азот $^{14}_{7}N$ и азот $^{15}_{7}N$ — это изотопы азота. Массовое число $A$ равно сумме числа протонов $Z$ и числа нейтронов $N$:
   $$ A = Z + N. $$

2. Бомбардировка ядер нейтронами. Когда ядро атома подвергается воздействию нейтрона, происходит захват нейтрона ядром, что может привести к образованию нового изотопа или другому ядру. При этом иногда испускаются дополнительные частицы, чтобы соблюсти законы сохранения.

3. Распределение массового числа и заряда. В данной задаче указано, что исходным ядром является изотоп азота $^{14}_{7}N$, а конечным ядром — изотоп бора $^{11}_{5}B$. Чтобы определить, какая частица испускается, нужно применить законы сохранения:

   • Массовое число до реакции: $A_{\text{нач}} = 14$ (азот) + $1$ (нейтрон) = $15$.
   • Массовое число после реакции: $A_{\text{кон}} = 11$ (бор) + $A_{\text{частицы}}$.
   • Заряд до реакции: $Z_{\text{нач}} = 7$ (азот) + $0$ (нейтрон) = $7$.
   • Заряд после реакции: $Z_{\text{кон}} = 5$ (бор) + $Z_{\text{частицы}}$.

Отсюда можно найти массовое число и заряд испускаемой частицы.

1. Типы испускаемых частиц. В ядерных реакциях часто испускаются:

   • Протон $^{1}_{1}p$: имеет массовое число $A = 1$ и заряд $Z = 1$.
   • Нейтрон $^{1}_{0}n$: имеет массовое число $A = 1$ и заряд $Z = 0$.
   • Альфа−частица $^{4}_{2}\alpha$: имеет массовое число $A = 4$ и заряд $Z = 2$.
   • Бета−частица $^{0}_{-1}\beta$: электрон с зарядом $Z = -1$ и $A = 0$.
   • Гамма−квант $^{0}_{0}\gamma$: электромагнитное излучение без массы и заряда.

2. Запись ядерной реакции. Ядерная реакция записывается в виде уравнения: слева — исходное ядро и бомбардирующая частица, справа — продукты реакции, включая образовавшееся ядро и испущенную частицу. Например:
   $$ ^{A}_{Z}\text{X} + ^{1}_{0}n \rightarrow ^{A'}_{Z'}\text{Y} + ^{A''}_{Z''}\text{P}, $$
   где $\text{X}$ — исходное ядро, $\text{Y}$ — образовавшееся ядро, $\text{P}$ — испущенная частица, а $A$, $Z$, $A'$, $Z'$, $A''$, $Z''$ — их массовые числа и заряды.

На основании данных нужно определить испускаемую частицу и записать уравнение ядерной реакции.