При бомбардировке нейтронами изотопа азота $^{14}_{7}N$ испускается протон. В ядро какого изотопа превращается ядро азота? Запишите ядерную реакцию.
$^{14}_{7}N+ ^{1}_{0}n → ? + ^{1}_{1}H$
A = 14 + 1 − 1 = 14;
Z = 7 + 0 − 1 = 6.
$^{A}_{Z}X = ^{14}_{6}С$.
Запишем реакцию:
$^{14}_{7}N+ ^{1}_{0}n → ^{14}_{6}С + ^{1}_{1}H$.
Ядро азота превращается в ядро изотопа углерода.
Для решения задачи о превращении изотопа азота при бомбардировке нейтронами необходимо учитывать законы сохранения, которые применимы в ядерных реакциях. В этой задаче важными законами являются:
Закон сохранения заряда (атомного номера):
Атомный номер $ Z $ (число протонов в ядре) должен сохраняться в процессе ядерной реакции. Это означает, что сумма атомных номеров всех частиц до реакции равна сумме атомных номеров всех частиц после реакции.
Закон сохранения массового числа:
Массовое число $ A $ (сумма числа протонов и нейтронов в ядре) также должно сохраняться. Сумма массовых чисел частиц до реакции равна сумме массовых чисел частиц после реакции.
Далее, разберем исходные данные:
− У нас есть ядро изотопа азота $ ^{14}_{7}N $, которое бомбардируется нейтронами. Нейтрон обозначается как $ ^{1}_{0}n $, где $ A = 1 $ (массовое число нейтрона), а $ Z = 0 $ (нейтрон не имеет заряда).
− После реакции образуется протон $ ^{1}_{1}p $, который испускается. Протон имеет $ A = 1 $ и $ Z = 1 $.
Теперь определим, каким будет конечное ядро, образующееся в результате реакции. Для этого применим законы сохранения:
Сохранение массового числа ($ A $):
До реакции:
$$
A_{\text{азот}} + A_{\text{нейтрон}} = 14 + 1 = 15
$$
После реакции:
$$
A_{\text{продукт}} + A_{\text{протон}} = A_{\text{продукт}} + 1
$$
Из закона сохранения следует:
$$
A_{\text{продукт}} + 1 = 15 \quad \Rightarrow \quad A_{\text{продукт}} = 14
$$
Сохранение заряда ($ Z $):
До реакции:
$$
Z_{\text{азот}} + Z_{\text{нейтрон}} = 7 + 0 = 7
$$
После реакции:
$$
Z_{\text{продукт}} + Z_{\text{протон}} = Z_{\text{продукт}} + 1
$$
Из закона сохранения следует:
$$
Z_{\text{продукт}} + 1 = 7 \quad \Rightarrow \quad Z_{\text{продукт}} = 6
$$
Таким образом, массовое число $ A $ конечного ядра равно $ 14 $, а атомный номер $ Z $ равен $ 6 $. Эти значения соответствуют углероду $ ^{14}_{6}C $.
Теперь можно записать ядерную реакцию:
$$
^{14}_{7}N + ^{1}_{0}n \rightarrow ^{14}_{6}C + ^{1}_{1}p
$$
Эта запись указывает, что при бомбардировке азота нейтронами образуется углерод и испускается протон.
Пожауйста, оцените решение
