Задание №11 — КВАНТОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Для решения данной задачи необходимо записать уравнение ядерной реакции и воспользоваться законами сохранения зарядового числа (нижний индекс) и массового числа (верхний индекс). В ядерных реакциях сумма зарядовых чисел исходных частиц равна сумме зарядовых чисел продуктов реакции.

1. Вспомним обозначения частиц, участвующих в реакции:
— Ядро азота: $_{7}^{14}\text{N}$, где $Z = 7$ — зарядовое число (порядковый номер);
— $\alpha$-частица (ядро гелия): $_{2}^{4}\text{He}$;
— Протон (ядро водорода): $_{1}^{1}\text{p}$ (или $_{1}^{1}\text{H}$);
— Неизвестный элемент: $_{Z}^{A}\text{X}$, где $Z$ — искомый порядковый номер.

2. Запишем уравнение ядерной реакции:
$_{7}^{14}\text{N} + _{2}^{4}\text{He} \rightarrow _{Z}^{A}\text{X} + _{1}^{1}\text{p}$

3. Применим закон сохранения зарядового числа (суммы нижних индексов слева и справа должны быть равны):
$7 + 2 = Z + 1$

4. Решим полученное уравнение относительно $Z$:
$9 = Z + 1$
$Z = 9 - 1$
$Z = 8$

Таким образом, порядковый номер образовавшегося элемента равен 8. Согласно Периодической системе Д.И. Менделеева, этот элемент — кислород ($\text{O}$).

Ответ: 8

Источник: ФИПИ