Краткое пояснение:
Альфа-распад уменьшает массовое число на 4 и зарядовое число на 2. Бета-распад (\(\beta^-\)) увеличивает зарядовое число на 1, а массовое число не изменяется.
Пошаговое решение:
- Шаг 1: Начнем с исходного изотопа урана \({}_{92}^{238}U\).
- Шаг 2: Проведем один \(\alpha\)-распад. \(\alpha\)-частица — это ядро гелия \({}_{2}^{4}He\).
\({}_{92}^{238}U \rightarrow {}_{Z}^{A}X + {}_{2}^{4}He\)
По массовому числу: \(238 = A + 4 \Rightarrow A = 234\).
По зарядовому числу: \(92 = Z + 2 \Rightarrow Z = 90\).
Получаем изотоп тория \({}_{90}^{234}Th\). - Шаг 3: Проведем первый \(\beta^-\)-распад. При \(\beta^-\)-распаде ядро испускает электрон \({}_{-1}^{0}e\) и превращается в элемент с зарядовым числом на 1 больше.
\({}_{90}^{234}Th \rightarrow {}_{Z'}^{A'}Y + {}_{-1}^{0}e\)
По массовому числу: \(234 = A' + 0 \Rightarrow A' = 234\).
По зарядовому числу: \(90 = Z' - 1 \Rightarrow Z' = 91\).
Получаем изотоп протактиния \({}_{91}^{234}Pa\). - Шаг 4: Проведем второй \(\beta^-\)-распад.
\({}_{91}^{234}Pa \rightarrow {}_{Z''}^{A''}W + {}_{-1}^{0}e\)
По массовому числу: \(234 = A'' + 0 \Rightarrow A'' = 234\).
По зарядовому числу: \(91 = Z'' - 1 \Rightarrow Z'' = 92\).
Получаем изотоп урана \({}_{92}^{234}U\).
Ответ: Образуется изотоп урана \({}_{92}^{234}U\).
Уравнение реакции:
\({}_{92}^{238}U \xrightarrow{\alpha} {}_{90}^{234}Th \xrightarrow{\beta^-} {}_{91}^{234}Pa \xrightarrow{\beta^-} {}_{92}^{234}U\)