Задание №11 — КВАНТОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Для решения задачи воспользуемся правилами смещения при радиоактивном распаде, которые основаны на законах сохранения электрического заряда и массового числа.

1. Вспомним, что представляет собой $\alpha$-распад. При $\alpha$-распаде ядро испускает $\alpha$-частицу, которая является ядром атома гелия $\_{2}^{4}\text{He}$. Это означает, что зарядовое число ядра (нижний индекс) уменьшается на 2, а массовое число (верхний индекс) уменьшается на 4.

2. Пусть исходное ядро (материнское) имеет вид $\_{Z}^{A}\text{X}$, где $Z$ — искомое зарядовое число. По условию задачи произошло два последовательных $\alpha$-распада, в результате которых образовалось ядро церия $\_{58}^{140}\text{Ce}$.

3. Запишем уравнение ядерной реакции в общем виде:
$\_{Z}^{A}\text{X} \rightarrow \_{58}^{140}\text{Ce} + 2 \cdot \_{2}^{4}\text{He}$

4. Согласно закону сохранения электрического заряда, сумма зарядовых чисел продуктов распада должна быть равна зарядовому числу исходного ядра:
$Z = 58 + 2 \cdot 2$

5. Проведем вычисления:
$Z = 58 + 4 = 62$

Таким образом, зарядовое число исходного ядра равно 62. (Для справки: это элемент самарий $\text{Sm}$).

Ответ: 62

Источник: ФИПИ