Строение атома, ядра и радиоактивность

1. 1. Нижнее число — зарядовое число Z, оно равно числу протонов: Z = 13. Оно же равно номеру элемента в таблице Менделеева.
2. 2. Верхнее число — массовое число A, оно равно сумме протонов и нейтронов: A = 27.
3. 3. Число нейтронов: N = A − Z = 27 − 13 = 14.
4. 4. Проверка: число электронов в нейтральном атоме равно числу протонов, то есть тоже 13. Путаница A и Z — самая частая ошибка линии 11.

Ответ: 13 протонов, 14 нейтронов

1. 1. α-частица — это ядро гелия ⁴₂He: она забирает 2 протона и 2 нейтрона.
2. 2. Массовое число уменьшается на 4: A = 238 − 4 = 234.
3. 3. Зарядовое число уменьшается на 2: Z = 92 − 2 = 90. Это торий.
4. 4. Контроль: в любой ядерной реакции сумма массовых чисел слева равна сумме справа, и то же для зарядовых: 238 = 234 + 4 и 92 = 90 + 2. При β-распаде было бы иначе: A не меняется, а Z растёт на 1.

Ответ: Z = 90, A = 234

1. 1. 1) Плюс: протоны и нейтроны вместе называют нуклонами, из них и состоит ядро.
2. 2. 2) Плюс: заряды протона и электрона равны по модулю и противоположны по знаку, поэтому нейтральный атом в целом не заряжен.
3. 3. 3) Минус: электрон легче протона примерно в 1836 раз.
4. 4. 4) Минус: нейтрон не заряжен, отсюда и его название.
5. 5. 5) Минус: почти вся масса атома — в ядре, а не в электронах; это следствие пункта 3. Верны 1 и 2.

Ответ: 12

1. 1. Что дано текстом: за каждый период полураспада количество C-14 уменьшается вдвое, то есть N = N₀ · (1/2)ⁿ.
2. 2. Считаем число периодов: осталась 1/8 исходного количества, а 1/8 = (1/2)³, значит, прошло ровно три периода полураспада.
3. 3. Вычисление: t = 3 · T = 3 · 5730 = 17 190 лет, то есть около 17 тысяч лет.
4. 4. Проверка по шагам: через 5730 лет остаётся половина, через 11 460 — четверть, через 17 190 — восьмая часть. Сходится.
5. 5. Типичная ошибка: умножить период на знаменатель дроби и получить 8 · 5730 лет. Умножать надо на число делений пополам, а не на знаменатель.

Ответ: Примерно 17 190 лет (три периода полураспада)

1. 1. Что берут: спектроскоп, лампу накаливания, две газоразрядные трубки, таблицу эталонных спектров.
2. 2. Что делают: наводят спектроскоп поочерёдно на каждый источник и зарисовывают, что видно в окуляре, отмечая положение линий по шкале прибора.
3. 3. Что наблюдают: лампа накаливания — сплошная полоса от красного до фиолетового без разрывов. Неоновая трубка — набор ярких линий, больше всего в красно-оранжевой части. Водородная трубка — четыре линии: красная, голубая и две фиолетовые.
4. 4. Как записывают результат: положение линий снимают по шкале спектроскопа, погрешность принимают равной цене деления шкалы; зарисовку делают с подписью цвета каждой линии.
5. 5. Вывод: спектр раскалённого твёрдого тела сплошной, спектр разреженного газа линейчатый, и набор линий у неона и водорода разный. Сравнив наблюдённые линии с таблицей, состав газа в трубке определяют однозначно — в этом и состоит спектральный анализ. Так же, не приближаясь к Солнцу, установили, что в его атмосфере есть водород и гелий.

Ответ: Сплошной спектр у лампы, линейчатый у газов; по набору линий газ определяется однозначно