3. Радиоактивные превращения Ядро изотопа 83^209 Bi образовалось из другого ядра после последовательных процессов: а-распад → β-распад → γ-излучение. Найдите исходное ядро.

Привет! Давай проследим обратный путь радиоактивных превращений, чтобы найти исходное ядро.

Исходное ядро: X

Процессы идут в таком порядке: α-распад → β-распад → γ-излучение. Конечный продукт: $$^{209}_{83}\text{Bi} $$

Шаг 1: Обратный γ-излучению

• γ-излучение (гамма-распад) — это электромагнитное излучение, которое не меняет ни число протонов, ни число нейтронов в ядре. Это просто высвобождение избыточной энергии.
• Значит, ядро перед γ-излучением было таким же, как и после него, но с большей энергией.
• Следовательно, ядро после β-распада было: $$^{209}_{83}\text{Bi} $$

Шаг 2: Обратный β-распаду

• При β-распаде (бета-распад) ядро испускает электрон (или позитрон) и антинейтрино (или нейтрино). При этом число протонов увеличивается на 1, а число нейтронов уменьшается на 1 (или наоборот, в зависимости от типа β-распада). В стандартном β-распаде (когда испускается электрон) протон превращается в нейтрон, а заряд ядра (число протонов) увеличивается.
• Чтобы найти ядро до β-распада, нам нужно сделать обратное: уменьшить число протонов на 1 и увеличить число нейтронов на 1.
• Ядро до β-распадом было: $${^{209}_{83}\text{Bi} \rightarrow ^{A}_{Z}\text{X} + e^- + \bar{\nu}_e}$$
• $$Z = 83 - 1 = 82$$ (число протонов)
• $$A = 209 + 1 = 210$$ (массовое число)
• Итак, ядро до β-распада было: $$^{210}_{82}\text{X} $$

Шаг 3: Обратный α-распаду

• При α-распаде (альфа-распад) ядро испускает альфа-частицу, которая состоит из 2 протонов и 2 нейтронов (это ядро гелия, $$^4_2\text{He}$$).
• Чтобы найти ядро до α-распада (исходное ядро), нам нужно добавить к ядру $$^{210}_{82}\text{X} $$ эту альфа-частицу.
• $$Z = 82 + 2 = 84$$ (число протонов)
• $$A = 210 + 4 = 214$$ (массовое число)
• Теперь нам нужно найти элемент с атомным номером 84. Это Полоний (Po).

Итак, исходное ядро было $$^{214}_{84}\text{Po} $$.

Ответ: Исходное ядро - Полоний-214 ($$^{214}_{84}\text{Po}$$)