Задание №14 — КВАНТОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Для анализа утверждений воспользуемся фрагментом Периодической системы элементов. Напомним, что порядковый номер элемента в таблице Менделеева соответствует его зарядовому числу $Z$, то есть количеству протонов в ядре и количеству электронов в нейтральном атоме.

Согласно представленному фрагменту, определим порядковые номера элементов:
Золото (Au) — 79;
Ртуть (Hg) — 80;
Таллий (Tl) — 81;
Свинец (Pb) — 82;
Висмут (Bi) — 83;
Полоний (Po) — 84;
Астат (At) — 85;
Радон (Rn) — 86.

Проанализируем каждое утверждение:

1) В результате бета-распада ядра висмута образуется ядро полония.
При $\beta^{-}$-распаде один из нейтронов в ядре превращается в протон, при этом испускается электрон и антинейтрино. Зарядовое число ядра $Z$ увеличивается на 1, а массовое число $A$ не меняется. Висмут имеет $Z = 83$. После распада $Z = 83 + 1 = 84$. Элемент с номером 84 — это полоний. Утверждение верно.

2) В результате альфа-распада ядра полония образуется ядро радона.
При $\alpha$-распаде ядро испускает альфа-частицу (ядро гелия), которая содержит 2 протона и 2 нейтрона. Зарядовое число $Z$ уменьшается на 2. Для полония ($Z = 84$) новое зарядовое число будет $84 - 2 = 82$. Элемент с номером 82 — это свинец (Pb), а не радон. Утверждение неверно.

3) Ядро ртути-200 содержит 120 протонов.
Количество протонов в ядре равно порядковому номеру элемента. Для ртути (Hg) порядковый номер равен 80. Значит, в ядре ртути 80 протонов. Число 120 соответствует количеству нейтронов в изотопе ртути-200 ($200 - 80 = 120$). Утверждение неверно.

4) Нейтральный атом свинца содержит 82 электрона.
В нейтральном атоме число электронов равно числу протонов (порядковому номеру). Порядковый номер свинца (Pb) равен 82. Следовательно, в нейтральном атоме свинца 82 электрона. Утверждение верно.

5) При захвате ядром золота нейтрона зарядовое число ядра станет равным 80.
Нейтрон имеет нулевой заряд ($Z = 0$) и массу 1. При поглощении нейтрона ядром золота ($Z = 79$) его массовое число увеличится на 1, а зарядовое число $Z$ останется прежним (79). Золото превратится в другой изотоп золота, а не в ртуть. Утверждение неверно.

Ответ: 14

Источник: ФИПИ