Альфа-распад - всё, что нужно знать

На странице представлен тренажёр для подготовки к 11 заданию из ОГЭ по физике на уравнения альфа распадов. Тренажёр поможет вам освоить применение закона постоянства массы и заряда в ходе радиоактивного распада изотопов различных веществ.

Альфа-распад — это один из видов радиоактивного распада атомных ядер, при котором из ядра атома испускается альфа-частица. Альфа-частица представляет собой ядро атома гелия, состоящее из двух протонов и двух нейтронов. Этот процесс сопровождается превращением исходного элемента в новый, с уменьшением атомного номера на 2 и массового числа на 4.

Для каждого из сгенерированных заданий доступно подробное объяснение радиоактивной реакции и проверка ответов.

Альфа распад - 11 задание в ОГЭ по физике

Произошла следующая ядерная реакция альфа-распада:

1

1

H

⇒

4

2

𝛼

+

A

Z

X

Чему равно количество нуклонов атома X?

---

В ответ введите результат вычислений, при необходимости округлите до сотых:

Сохранить ответ Показать решение

Следующее задание

Прежде всего вспомним, что при альфа-распаде массовое число ядра уменьшается на 4 (то, что стоит сверху), а зарядовое число уменьшается на 2 (число протонов, которое стоит снизу) так как из ядра элемента вылетает альфа частица..

В реакциях ядерных распадов всегда сохраняется масса и заряд в левой и правой части уравнений.

Запишем уравнения для массы и заряда в распаде:

Для массы:

1 = 4 + A

Тогда выразим массу нового элемента

A = 1 - 4 = 1

Теперь составим такое же уравнение для заряда:

1 = 2 + Z

Выразим отсюда зарядовое число нового элемента:

Z = 1 - 2 = 2

Так же посчитаем количество нейтронов в новом элементе по формуле:

N = A - Z

Подставим значения:

N = 10 - 5 = 5

По условию нам необходимо найти заряд нового элемента, поэтому запишем в ответ: 1

Нашли ошибку на сайте?
Напишите нам, будем очень благодарны

История открытия альфа-распада

Альфа-распад был впервые обнаружен в конце XIX века. В 1899 году Эрнест Резерфорд, один из основоположников ядерной физики, исследовал природу радиоактивного излучения и выделил три его вида: альфа, бета и гамма-излучение. Альфа-частицы были определены как наиболее массивные излучения с наименьшей проникающей способностью.

Кстати, именно исследование альфа-частиц позволило Резерфорду в 1909 году вместе с Гейгером и Марсденом провести знаменитый опыт по рассеянию альфа-частиц на золотой фольге. Этот опыт перевернул представление об атоме, приведя к созданию планетарной модели атома.

Механизм альфа-распада

Процесс альфа-распада происходит в основном в тяжёлых ядрах, таких как уран-238, торий-232 или радий-226. Эти ядра нестабильны из-за избытка протонов и нейтронов, и испускание альфа-частицы позволяет им обрести более стабильное состояние.

Уравнение α-распада

Какие элементы подвержены альфа-распаду?

Альфа-распад характерен для элементов с большими массовыми числами (больше 200), таких, как:

• U - уран 238
• Th - Торий
• Pu - Плутоний
• Ra - Радий

Эти элементы находятся в нижней части таблицы Менделеева, обладают достаточно большими ядрами и встречаются в природе, либо искусственно синтезируются.

Механизм альфа-распада

Представьте ядро атома как очень тесную комнату, переполненную жильцами — протонами и нейтронами. В тяжелых ядрах, таких как уран, жильцов слишком много (больше 200!), и им там очень "тесно" и "неуютно". Протоны положительно заряжены и постоянно отталкиваются друг от друга, пытаясь разлететься в стороны, но их удерживает вместе сильная ядерная связь.

Иногда, чтобы стать спокойнее и стабильнее, ядро решает избавиться от "лишнего груза". Внутри большого ядра случайно формируется очень прочная группа из двух протонов и двух нейтронов — это и есть альфа-частица (ядро гелия). Эта группа настолько энергичная, что в какой-то момент ей удается преодолеть притяжение и вырваться наружу.

Как только альфа-частица вылетает, оставшееся ядро с облегчением "выдыхает": оно становится легче, стабильнее и превращается в совсем другой химический элемент (например, уран превращается в торий). При этом альфа-частица улетает с огромной скоростью, унося с собой избыточную энергию.

Визуально это выглядит так: