4. Д/З: Реши задачи. 1) В какой элемент превращается таллий 208Tl после трёх последовательных в распадов и одного а – распада? Запиши соответствующие реакции. 2) В какой элемент превращается уран 235U после одного в распадов и одного а – распада?

Пояснение:

Для решения задач ядерной физики необходимо соблюдение законов сохранения массового числа (верхний индекс) и зарядового числа (нижний индекс). При альфа-распаде ядро теряет 2 протона и 2 нейтрона (альфа-частица - это ядро гелия $$^4_2He$$). При бета-распаде нейтрон превращается в протон с испусканием электрона ($$^0_{-1}e$$ или $$eta^-$$) и антинейтрино, или протон превращается в нейтрон с испусканием позитрона ($$^0_1e$$ или $$eta^+$$) и нейтрино. В задачах на превращение элементов мы будем использовать эти законы.

Решение:

1. Превращение таллия (Tl) после трёх $$eta$$-распадов и одного $$oldsymbol{oldsymbol{oldsymbol{eta}}}$$ - распада:

Исходный изотоп: таллий ($$Tl$$), массовое число 208, зарядовое число 81 ($$^{208}_{81}Tl$$).

При трёх $$eta$$-распадов (предполагаем $$eta^-$$ распад, где нейтрон превращается в протон, увеличивая зарядовое число):

• Массовое число не изменяется.
• Зарядовое число увеличивается на 3 (так как каждый $$eta^-$$ распад увеличивает число протонов на 1).

После трёх $$eta$$-распадов:

• Массовое число: $$208$$.
• Зарядовое число: $$81 + 3 = 84$$.

При одном $$oldsymbol{oldsymbol{oldsymbol{eta}}}$$ - распаде:

• Массовое число уменьшается на 4.
• Зарядовое число уменьшается на 2.

После одного $$oldsymbol{oldsymbol{oldsymbol{eta}}}$$ - распада:

• Массовое число: $$208 - 4 = 204$$.
• Зарядовое число: $$84 - 2 = 82$$.

Таким образом, образуется элемент с массовым числом 204 и зарядовым числом 82. Это полоний ($$Po$$).

Соответствующие реакции:

1. Первый $$eta$$-распад: $$^{208}_{81}Tl ightarrow ^{208}_{82}Pb + ^0_{-1}e$$ (Здесь опечатка в условии, предполагаем, что имеется в виду $$eta$$-распад, а не $$eta$$-распад, так как для превращения в полоний необходимо сначала увеличение З.Ч., а затем уменьшение.)

2. Второй $$eta$$-распад: $$^{208}_{82}Pb ightarrow ^{208}_{83}Bi + ^0_{-1}e$$

3. Третий $$eta$$-распад: $$^{208}_{83}Bi ightarrow ^{208}_{84}Po + ^0_{-1}e$$

4. Альфа-распад: $$^{208}_{84}Po ightarrow ^{204}_{82}Pb + ^4_2He$$

В какой элемент превращается: Полоний ($$^{208}_{84}Po$$)

2. Превращение урана (U) после одного $$eta$$-распадов и одного $$oldsymbol{oldsymbol{oldsymbol{eta}}}$$ - распада:

Исходный изотоп: уран ($$U$$), массовое число 235, зарядовое число 92 ($$^{235}_{92}U$$).

При одном $$eta$$-распаде (предполагаем $$eta^-$$ распад):

• Массовое число не изменяется.
• Зарядовое число увеличивается на 1.

После одного $$eta$$-распадов:

• Массовое число: $$235$$.
• Зарядовое число: $$92 + 1 = 93$$.

При одном $$oldsymbol{oldsymbol{oldsymbol{eta}}}$$ - распаде:

• Массовое число уменьшается на 4.
• Зарядовое число уменьшается на 2.

После одного $$oldsymbol{oldsymbol{oldsymbol{eta}}}$$ - распада:

• Массовое число: $$235 - 4 = 231$$.
• Зарядовое число: $$93 - 2 = 91$$.

Таким образом, образуется элемент с массовым числом 231 и зарядовым числом 91. Это протактиний ($$Pa$$).

Соответствующие реакции:

1. Бета-распад: $$^{235}_{92}U ightarrow ^{235}_{93}Np + ^0_{-1}e$$ (Нептуний, Np)

2. Альфа-распад: $$^{235}_{93}Np ightarrow ^{231}_{91}Pa + ^4_2He$$

В какой элемент превращается: Протактиний ($$^{231}_{91}Pa$$)