34) В результате захвата а-частицы ядром изотопа азота 14\7 N образуется неизвестный элемент и протон. Напишите реакцию и определите неизвестный элемент.
34) В результате захвата а-частицы ядром изотопа азота 14\7 N образуется неизвестный элемент и протон. Напишите реакцию и определите неизвестный элемент.
Реакция захвата а-частицы ядром изотопа азота 14\7 N выглядит следующим образом:
^14_7 N + ^4_2 He -> ^18_9 X + ^1_1 H
Где X - неизвестный элемент. Чтобы определить неизвестный элемент, нужно сложить заряды обоих реагентов и равенство зарядов продуктов:
7 (заряд азота) + 2 (заряд а-частицы) = 9 (заряд неизвестного элемента) + 1 (заряд протона)
Таким образом, заряд неизвестного элемента X равен 7, следовательно, неизвестным элементом будет фтор (F).
Для решения данной задачи необходимо рассмотреть ядерную реакцию, в которой ядро изотопа азота (\ce{^{14}{7}N}) захватывает альфа-частицу ((\ce{^{4}{2}He})) и в результате чего образуется новый элемент и протон ((\ce{^{1}_{1}H})).
Запишем уравнение реакции:
[ \ce{^{14}{7}N} + \ce{^{4}{2}He} \rightarrow \text{X} + \ce{^{1}_{1}H} ]
В этой реакции важно сохранять как массовое число (общее количество протонов и нейтронов), так и заряд (число протонов).
Сохранение массового числа:
[ 14 + 4 = A + 1 ]
Отсюда находим (A) (массовое число нового элемента):
[ 18 = A + 1 \implies A = 17 ]
Сохранение заряда:
[ 7 + 2 = Z + 1 ]
Отсюда находим (Z) (зарядовое число нового элемента):
[ 9 = Z + 1 \implies Z = 8 ]
Таким образом, новый элемент имеет массовое число 17 и зарядовое число 8. Элемент с атомным номером 8 — это кислород ((\ce{O})).
Поэтому образуется изотоп кислорода (\ce{^{17}_{8}O}).
Полная ядерная реакция будет выглядеть следующим образом:
[ \ce{^{14}{7}N} + \ce{^{4}{2}He} \rightarrow \ce{^{17}{8}O} + \ce{^{1}{1}H} ]
Таким образом, в результате захвата альфа-частицы ядром изотопа азота образуется изотоп кислорода (\ce{^{17}_{8}O}) и протон.
