В реакции: U → xa + y-β + Rn при разложении 11,9 мг изотопа урана образуется 10,9 мг изотопа радона. Х в 1,25 раз больше, чем у. Какое количество нейтронов в изотопе урана?
Физика 11 класс Ядерные реакции и радиоактивный распад изотоп урана количество нейтронов физика 11 класс ядерная реакция радон разложение урана Новый
Для решения задачи начнем с анализа реакции разложения урана. У нас есть уран (U), который распадается на продукты: xa (где x - количество атомов), y-β (где y - количество атомов бета-частиц) и Rn (радон).
Из условия задачи мы знаем следующее:
Теперь определим массу, которая ушла на образование других продуктов. Для этого вычтем массу радона из массы урана:
11,9 мг - 10,9 мг = 1,0 мг (это масса, которая ушла на образование xa и y-β).
Обозначим массу одного атома радона как M(Rn) и массу одного атома урана как M(U). Для изотопа радона, который образуется, предположим, что это Rn-222 (наиболее стабильный изотоп радона), его атомная масса примерно 222 а.е.м.
Теперь, зная, что масса радона составляет 10,9 мг, мы можем найти количество атомов радона:
Количество атомов Rn = 10,9 мг / 222 а.е.м.
Теперь, используя отношение x и y, мы можем выразить количество атомов xa:
Так как x = 1,25y, то общее количество частиц, образовавшихся в результате разложения, будет равно:
Количество атомов xa + количество атомов y-β = x + y = 1,25y + y = 2,25y.
Таким образом, количество атомов, образовавшихся из урана, можно выразить как:
Количество атомов U = 1,0 мг / M(U).
Теперь мы можем установить связь между количеством атомов:
Количество атомов U = 2,25y + количество атомов Rn.
Теперь мы подставим известные значения и найдем количество нейтронов в изотопе урана.
Уран имеет атомный номер 92, что означает, что в его ядре 92 протона. Теперь, чтобы найти количество нейтронов, нам нужно знать массовое число изотопа урана (например, U-238):
Количество нейтронов = Массовое число - Атомный номер.
Для изотопа U-238:
Количество нейтронов = 238 - 92 = 146.
Таким образом, правильный ответ на вопрос о количестве нейтронов в изотопе урана:
c. 146