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 зарядовому числу ядра (количеству протонов), а массовое число $A$ (округлённое до целого значение атомной массы) соответствует сумме протонов и нейтронов в ядре.

Разберём каждое утверждение:

1) В результате бета-распада ядра висмута образуется ядро свинца.
При $\beta$-распаде из ядра вылетает электрон, и один из нейтронов превращается в протон. Согласно правилу смещения, зарядовое число ядра увеличивается на 1 ($Z \to Z+1$). 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 теряет альфа-частицу (ядро гелия $_{2}^{4}He$). Зарядовое число уменьшается на 2 ($Z \to Z-2$), а массовое число — на 4. Полоний ($Po$) имеет порядковый номер 84. При $\alpha$-распаде образуется 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 данного 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 округлённая относительная атомная масса. Утверждение неверно.

5) При захвате ядром золота нейтрона зарядовое число ядра не изменится.
Нейтрон ($_{0}^{1}n$) — это частица, не имеющая электрического заряда. При захвате нейтрона массовое число ядра $A$ увеличивается на 1, а зарядовое число $Z$ (количество протонов) остаётся прежним. Так как химический элемент определяется зарядовым числом, золото останется золотом, просто превратится в другой изотоп. Утверждение верно.

Ответ: 35

Источник: ФИПИ