6. В результате бомбардировки изотопа лития 7Li ядрами дейтерия образуется изотоп бериллия: 7/3 Li + 2/1 H → 4/2 Be + ... Какая при этом испускается частица? 1) α-частица 4/2 He 2) нейтрон 1/0 n 3) протон 1/1 H 4) электрон 0/-1 e

Для определения испускаемой частицы, нужно сбалансировать массовые числа (верхние индексы) и зарядовые числа (нижние индексы) до и после реакции.

Исходная реакция: $$^{7}_{3}Li + ^{2}_{1}H \rightarrow ^{4}_{2}Be + X$$

Сумма массовых чисел слева: $$7 + 2 = 9$$.

Сумма зарядовых чисел слева: $$3 + 1 = 4$$.

Сумма массовых чисел справа: $$4 + m_X$$, где $$m_X$$ — массовое число частицы X.

Сумма зарядовых чисел справа: $$2 + z_X$$, где $$z_X$$ — зарядовое число частицы X.

Балансируем массовые числа: $$9 = 4 + m_X \rightarrow m_X = 9 - 4 = 5$$.

Балансируем зарядовые числа: $$4 = 2 + z_X \rightarrow z_X = 4 - 2 = 2$$.

Таким образом, испускаемая частица имеет массовое число 5 и зарядовое число 2. Однако, в предложенных вариантах такой частицы нет. Давайте перепроверим условие задачи и варианты ответов. В условии указано: $$^{7}_{3}Li + ^{2}_{1}H \rightarrow ^{4}_{2}Be + ...$$. Возможно, в задании опечатка, и имеется в виду другая реакция или другой продукт. Если предположить, что в результате реакции образуется именно бериллий $$^{4}_{2}Be$$, то баланс зарядов и масс не сходится.

Рассмотрим стандартную реакцию синтеза гелия из лития и дейтерия: $$^{7}_{3}Li + ^{2}_{1}H \rightarrow ^{8}_{4}Be + n$$. В этом случае образуется изотоп бериллия с массовым числом 8, а испускается нейтрон. Это тоже не соответствует условию.

Давайте внимательно посмотрим на формулу в вариантах:

1) $$\alpha$$-частица: $$^{4}_{2}He$$. Массовое число 4, зарядовое число 2.

2) нейтрон: $$^{1}_{0}n$$. Массовое число 1, зарядовое число 0.

3) протон: $$^{1}_{1}H$$. Массовое число 1, зарядовое число 1.

4) электрон: $$^{0}_{-1}e$$. Массовое число 0, зарядовое число -1.

Попробуем решить уравнение с учетом вариантов:

Если испускается $$\alpha$$-частица ($$^{4}_{2}He$$):

$$^{7}_{3}Li + ^{2}_{1}H \rightarrow ^{4}_{2}Be + ^{4}_{2}He$$.

Сумма массовых чисел слева: $$7 + 2 = 9$$.

Сумма массовых чисел справа: $$4 + 4 = 8$$.

Массовые числа не равны.

Если испускается нейтрон ($$^{1}_{0}n$$):

$$^{7}_{3}Li + ^{2}_{1}H \rightarrow ^{4}_{2}Be + ^{1}_{0}n$$.

Сумма массовых чисел слева: $$7 + 2 = 9$$.

Сумма массовых чисел справа: $$4 + 1 = 5$$.

Массовые числа не равны.

Если испускается протон ($$^{1}_{1}H$$):

$$^{7}_{3}Li + ^{2}_{1}H \rightarrow ^{4}_{2}Be + ^{1}_{1}H$$.

Сумма массовых чисел слева: $$7 + 2 = 9$$.

Сумма массовых чисел справа: $$4 + 1 = 5$$.

Массовые числа не равны.

Если испускается электрон ($$^{0}_{-1}e$$):

$$^{7}_{3}Li + ^{2}_{1}H \rightarrow ^{4}_{2}Be + ^{0}_{-1}e$$.

Сумма массовых чисел слева: $$7 + 2 = 9$$.

Сумма массовых чисел справа: $$4 + 0 = 4$$.

Массовые числа не равны.

Похоже, в условии задачи есть ошибка. Давайте предположим, что реакция выглядит иначе, чтобы получить указанный продукт - бериллий $$^{4}_{2}Be$$.

Если исходить из того, что в результате реакции с дейтерием и литием получается бериллий $$^{4}_{2}Be$$, то заряд ядра бериллия равен 2, что соответствует гелию, а не бериллия. Атомный номер бериллия - 4.

Проверим реакцию, которая приводит к образованию бериллия:

$$^{7}_{3}Li + ^{1}_{0}n \rightarrow ^{4}_{2}Be + ^{4}_{2}He$$. Здесь бомбардировка идет нейтронами, а не ядрами дейтерия, и образуется альфа-частица.

$$^{6}_{3}Li + ^{2}_{1}H \rightarrow ^{7}_{4}Be + ^{1}_{0}n$$. Здесь изотоп лития и дейтерий, а получается бериллий и нейтрон.

Есть известная реакция:

$$^{7}_{3}Li + ^{1}_{1}H \rightarrow ^{4}_{2}He + ^{4}_{2}He$$.

Давайте предположим, что в условии задачи вместо $$ ^{4}_{2}Be $$ должно быть $$ ^{4}_{2}He $$ (альфа-частица).

$$^{7}_{3}Li + ^{2}_{1}H \rightarrow ^{4}_{2}He + X$$

Сумма массовых чисел слева: $$7 + 2 = 9$$.

Сумма зарядовых чисел слева: $$3 + 1 = 4$$.

Балансируем массовые числа: $$9 = 4 + m_X \rightarrow m_X = 5$$.

Балансируем зарядовые числа: $$4 = 2 + z_X \rightarrow z_X = 2$$.

Частица с массовым числом 5 и зарядовым числом 2 не существует в стандартном списке.

Пересмотрим условие еще раз. Возможно, $$ ^{4}_{2}Be $$ это опечатка и должно быть $$ ^{8}_{4}Be $$.

Если $$^{7}_{3}Li + ^{2}_{1}H \rightarrow ^{8}_{4}Be + X$$

Сумма массовых чисел слева: $$7 + 2 = 9$$.

Сумма зарядовых чисел слева: $$3 + 1 = 4$$.

Балансируем массовые числа: $$9 = 8 + m_X \rightarrow m_X = 1$$.

Балансируем зарядовые числа: $$4 = 4 + z_X \rightarrow z_X = 0$$.

Получается частица с массовым числом 1 и зарядовым числом 0. Это нейтрон ($$^{1}_{0}n$$).

Если мы предполагаем, что в результате реакции, где литий-7 бомбардируется дейтерием, образуется нейтрон, тогда:

$$^{7}_{3}Li + ^{2}_{1}H \rightarrow X + ^{1}_{0}n$$.

Сумма массовых чисел слева: $$7 + 2 = 9$$.

Сумма массовых чисел справа: $$m_X + 1 \rightarrow m_X = 8$$.

Сумма зарядовых чисел слева: $$3 + 1 = 4$$.

Сумма зарядовых чисел справа: $$z_X + 0 \rightarrow z_X = 4$$.

Получается ядро с массовым числом 8 и зарядовым числом 4. Это ядро бериллия-8 ($$^{8}_{4}Be$$).

Таким образом, если в результате реакции образуется изотоп бериллия, то это $$^{8}_{4}Be$$, а испускается нейтрон ($$^{1}_{0}n$$).

Исходя из предложенных вариантов ответов, вариант 2)