3. Произошла следующая ядерная реакция $${}_{13}^{27}Al + {}_{2}^{4}He \rightarrow {}_{1}^{1}H + {}_{Z}^{Y}Si$$. Определите зарядовое (Z) и массовое (Y) числа ядра кремния.

Решение:

Снова используем законы сохранения заряда и массового числа для определения неизвестных Z и Y.

• Исходная реакция:
• Алюминий $${}_{13}^{27}Al$$
• Гелий $${}_{2}^{4}He$$
• Водород $${}_{1}^{1}H$$
• Кремний $${}_{Z}^{Y}Si$$ (неизвестен)
• Закон сохранения заряда (Z):
• Сумма зарядов до: $$13 ( ext{Al}) + 2 ( ext{He}) = 15$$.
• Сумма зарядов после: $$1 ( ext{H}) + Z ( ext{Si})$$.
• Следовательно, $$15 = 1 + Z \rightarrow Z = 14$$.
• Закон сохранения массового числа (Y):
• Сумма массовых чисел до: $$27 ( ext{Al}) + 4 ( ext{He}) = 31$$.
• Сумма массовых чисел после: $$1 ( ext{H}) + Y ( ext{Si})$$.
• Следовательно, $$31 = 1 + Y \rightarrow Y = 30$$.

Таким образом, зарядовое число кремния равно 14, а массовое число — 30. Ядро кремния обозначается как $${}_{14}^{30}Si$$.

Ответ: Зарядовое число (Z) = 14, массовое число (Y) = 30.