Решение: При бомбардировке азота с атомной массой 14 протонами образуются ядра кислорода

Условие задачи:

При бомбардировке азота с атомной массой 14 протонами образуются ядра кислорода с позитронной активностью. В какие ядра превращаются ядра кислорода? Записать реакцию.

Задача №11.9.10 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

\(X-?\)

Решение задачи:

Как Вы должны были понять, в условии говорится о двух реакциях. Для записи первой — реакции бомбардировки азота с атомной массой 14 протонами — нужно знать зарядовое число азота, его легко узнать из таблицы Менделеева, оно равно 7. Поэтому первая реакция записывается так:

\[{}_7^{14}N + {}_1^1p \to {}_Z^AX\]

При ядерных реакциях сохраняется электрический заряд и приближенно сохраняется относительная атомная масса ядер, поэтому будет правильно записать следующую систему:

\[\left\{ \begin{gathered}
14 + 1 = A \hfill \\
7 + 1 = Z \hfill \\
\end{gathered} \right.\]

\[\left\{ \begin{gathered}
A = 15 \hfill \\
Z = 8 \hfill \\
\end{gathered} \right.\]

В результате первой реакции образуется 8-ой элемент таблицы Менделеева — кислород \(_{8}^{15}O\) — так и было сказано в условии.

Вторая реакция — это распад получившихся в ходе первой реакции ядер кислорода с испусканием позитронов (это частицы с массой электрона и зарядом, противоположным заряду электрона, позитрон и электрон имеют разный спин). Запишем вторую реакцию:

\[{}_8^{15}O \to {}_Z^AY + {}_1^0e\]

Запишем аналогичную систему для этой реакции:

\[\left\{ \begin{gathered}
15 = A + 0 \hfill \\
8 = Z + 1 \hfill \\
\end{gathered} \right.\]

\[\left\{ \begin{gathered}
A = 15 \hfill \\
Z = 7 \hfill \\
\end{gathered} \right.\]

В результате второй реакции образуется 7-ой элемент таблицы Менделеева — азот с атомной массой 15 — \(_{7}^{15}N\).