10. На рисунке показана схема цепочки радиоактивных превращений, в результате которой изотоп тория 233Th превращается в изотоп радия 224Ra / Какие утверждения соответствуют данной схеме? Из предложенного перечня утверждений выберите два правильных. Укажите их номера.

Решение:

Давайте разберем схему радиоактивных превращений и определим, какие частицы (X и Y) соответствуют происходящим процессам.

• Исходное вещество:\[ \frac{232}{90} \text{Th} \]
• Промежуточный продукт:\[ \frac{228}{88} \text{Ra} \]
• Конечный продукт (в конце первой ветви):\[ \frac{228}{89} \text{Ac} \]
• Далее:
• \[ \frac{228}{90} \text{Th} \]
• Конечный продукт (в конце второй ветви):\[ \frac{224}{88} \text{Ra} \]

Теперь рассмотрим превращения:

1. Th → Ra

Изменение массы и заряда:

• Масса: 232 → 228 (изменилась на -4)
• Заряд: 90 → 88 (изменился на -2)

Такое изменение происходит при испускании альфа-частицы (ядра гелия):\[ \frac{4}{2}\text{He} \]

То есть, X = $$\alpha$$-частица.

Проверим:

\[ \frac{232}{90} \text{Th} \rightarrow \frac{4}{2}\text{He} + \frac{228}{88} \text{Ra} \]

Ra → Ac

Изменение массы и заряда:

• Масса: 228 → 228 (не изменилась)
• Заряд: 88 → 89 (изменился на +1)

Такое изменение происходит при испускании бета-частицы (электрона):\[ \frac{0}{-1}\text{e} \]

То есть, Y = $$\beta$$-частица (электрон).

Проверим:

\[ \frac{228}{88} \text{Ra} \rightarrow \frac{0}{-1}\text{e} + \frac{228}{89} \text{Ac} \]

Ac → Th

Изменение массы и заряда:

• Масса: 228 → 228 (не изменилась)
• Заряд: 89 → 90 (изменился на +1)

Это опять испускание бета-частицы (электрона).

\[ \frac{228}{89} \text{Ac} \rightarrow \frac{0}{-1}\text{e} + \frac{228}{90} \text{Th} \]

Th → Ra

Изменение массы и заряда:

• Масса: 228 → 224 (изменилась на -4)
• Заряд: 90 → 88 (изменился на -2)

Это опять испускание альфа-частицы.

\[ \frac{228}{90} \text{Th} \rightarrow \frac{4}{2}\text{He} + \frac{224}{88} \text{Ra} \]

Итак, мы определили:

• X участвует в превращении Th → Ra (первая стрелка вниз и направо) и Th → Ra (последняя стрелка вниз и направо). В обоих случаях это альфа-распад.
• Y участвует в превращениях Ra → Ac и Ac → Th. В обоих случаях это бета-распад.

Теперь посмотрим на варианты утверждений:

1. Частица X является β-частицей, то есть электроном. (Неверно, X - альфа-частица).
2. Частица X является α-частицей, то есть ядром гелия $$^{4}_{2}$$He. (Верно).
3. Частица Y является β-частицей, то есть электроном. (Верно).
4. Частица Y является α-частицей, то есть ядром гелия $$^{4}_{2}$$He. (Неверно, Y - бета-частица).
5. Частица X является протоном, а частица Y — позитроном. (Неверно).

Правильные утверждения: 2 и 3.