5. В результате ядерной реакции, в которой участвуют ядро 13/7 Al и α-частица, появляются протон и ядро кремния. Запишите уравнение данной реакции. Каково число протонов и нейтронов в составе ядра образующегося элемента?

Решение:

Дано:

• Исходное ядро: ¹³₇Al (Алюминий)
• Вторая частица: α-частица (⁴₂He)
• Продукты реакции: протон (¹₁H) и ядро кремния (Si).

Обозначим ядро кремния как ^A_ZSi.

Составим уравнение ядерной реакции:

¹³₇Al + ⁴₂He → ¹₁H + ^A_ZSi

Баланс массовых чисел (верхние индексы):

13 + 4 = 1 + A

17 = 1 + A

A = 17 - 1 = 16

Баланс зарядовых чисел (нижние индексы):

7 + 2 = 1 + Z

9 = 1 + Z

Z = 9 - 1 = 8

Таким образом, образуется ядро кремния с массовым числом 16 и зарядовым числом 8. Однако, кремний имеет зарядовое число 14. Это означает, что данная реакция приведет к образованию элемента с Z=8, которым является Кислород (O).

Проверим: ¹³₇Al + ⁴₂He → ¹₁H + ¹⁶₈O

Массовые числа: 13 + 4 = 17; 1 + 16 = 17. (Сходится)

Зарядовые числа: 7 + 2 = 9; 1 + 8 = 9. (Сходится)

Следовательно, образующийся элемент — это Кислород (O).

Число протонов и нейтронов в ядре кислорода:

• Число протонов (Z) = 8.
• Число нейтронов (N) = A - Z = 16 - 8 = 8.

Ответ:

• Уравнение реакции: ¹³₇Al + ⁴₂He → ¹₁H + ¹⁶₈O
• Число протонов в ядре образующегося элемента (кислорода) = 8.
• Число нейтронов в ядре образующегося элемента (кислорода) = 8.