Задание №14 — КВАНТОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Для анализа утверждений воспользуемся данными из фрагмента Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева. Напомним, что порядковый номер элемента $Z$ соответствует количеству протонов в ядре (зарядовому числу), а массовое число $A$ (округлённое до целого значение атомной массы) равно сумме протонов и нейтронов.

Разберём каждое утверждение:

1) В результате бета-распада ядра висмута образуется ядро свинца.
При $\beta$-распаде ядро испускает электрон, при этом его зарядовое число $Z$ увеличивается на 1 (смещение на одну клетку вправо в таблице Менделеева). Висмут ($Bi$) имеет порядковый номер 83. При $\beta$-распаде образуется элемент с номером 84 — полоний ($Po$). Свинец ($Pb$) имеет номер 82. Утверждение неверно.

2) В результате альфа-распада ядра полония образуется ядро висмута.
При $\alpha$-распаде ядро испускает альфа-частицу (ядро гелия), что уменьшает зарядовое число $Z$ на 2 (смещение на две клетки влево). Полоний ($Po$) имеет номер 84. При $\alpha$-распаде должен получиться элемент с номером $84 - 2 = 82$, то есть свинец ($Pb$). Висмут имеет номер 83. Утверждение неверно.

3) Ядро ртути-200 содержит 120 нейтронов.
Ртуть ($Hg$) имеет порядковый номер $Z = 80$. Это означает, что в ядре 80 протонов. Массовое число изотопа $A = 200$. Количество нейтронов $N$ находится по формуле: $N = A - Z$.
Подставим значения: $N = 200 - 80 = 120$. Утверждение верно.

4) Нейтральный атом свинца содержит 207 электронов.
В нейтральном атоме число электронов равно числу протонов (порядковому номеру $Z$). Свинец ($Pb$) имеет порядковый номер 82. Следовательно, в нейтральном атоме свинца 82 электрона. Число 207 — это относительная атомная масса (массовое число). Утверждение неверно.

5) При захвате ядром золота нейтрона зарядовое число ядра не изменится.
Нейтрон — это нейтральная частица ($_{0}^{1}n$), его заряд равен 0. При поглощении нейтрона ядром золота ($Au$) увеличивается только массовое число $A$, а количество протонов (зарядовое число $Z$) остаётся прежним. Утверждение верно.

Ответ: 35

Источник: ФИПИ