Задание №14 — КВАНТОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Для анализа утверждений воспользуемся фрагментом Периодической системы химических 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 электронном $\beta$-распаде зарядовое число ядра увеличивается на единицу ($Z \rightarrow Z + 1$), а массовое число не меняется. Висмут имеет $Z = 83$. При $\beta$-распаде получается элемент с $Z = 83 + 1 = 84$. Согласно таблице, это полоний (Po). Утверждение верно.

2) В результате альфа-распада ядра полония образуется ядро радона.
При $\alpha$-распаде ядро испускает ядро гелия, при этом зарядовое число уменьшается на 2 ($Z \rightarrow Z - 2$). Полоний имеет $Z = 84$. После $\alpha$-распада должен получиться элемент с $Z = 84 - 2 = 82$, то есть свинец (Pb), а не радон ($Z = 86$). Утверждение неверно.

3) Ядро ртути-200 содержит 120 протонов.
Количество протонов в ядре равно порядковому номеру элемента. Для ртути (Hg) порядковый номер равен 80. Следовательно, в ядре ртути 80 протонов. Число 120 — это примерное количество нейтронов ($N = A - Z = 200 - 80 = 120$), но не протонов. Утверждение неверно.

4) Нейтральный атом свинца содержит 82 электрона.
В нейтральном атоме число электронов равно числу протонов, которое определяется порядковым номером элемента. Свинец (Pb) находится под номером 82. Значит, в его нейтральном атоме 82 электрона. Утверждение верно.

5) При захвате ядром золота нейтрона зарядовое число ядра станет равным 80.
Нейтрон имеет нулевой заряд ($_{0}^{1}n$). При захвате нейтрона ядром золота ($Z = 79$) массовое число увеличится на 1, а зарядовое число $Z$ останется прежним (79). Элемент останется золотом, просто превратится в другой изотоп. Утверждение неверно.

Ответ: 14

Источник: ФИПИ