Учебное пособие по общей и неорганической химии для самостоятельной работы студентов. Часть 1. Общая химия. Амиров Р.Р - 25 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

КФУ | Казань

Составители: 

Рубрика: 

25
2.2. Примеры решения типовых задач
2.2.1. Атомы радиоактивного изотопа тория
232
Th испускают α – ча-
стицы. Получающиеся при этом атомы другого изотопа ис-
пускают β – лучи. Какой изотоп образуется в результате этих
двух последовательных превращений? Напишите уравнения
соответствующих ядерных реакций.
Решение: Ядерные реакции записывают с помощью уравне
ний, подобных обычным химическим уравнениям, однако
приводимые в этих уравнениях химические символы обозна-
чают не атомы элементов, а лишь их ядра. При составлении
ядерных реакций соблюдается равенство суммы зарядов и
массовых чисел в левой и правой частях уравнения. При этом
заряд элек трона учитывается со знаком минус, протона – со
знаком плюс. Нейтрон и γ – квант заряда не имеют. Кроме то-
го, массы электронов и γ – квантов не учитываются. В данном
примере нужно определить, ядро какого элемента получится в
результате ядерной реакции:
232 4
90 2
...Th He→+
Массовое число в левой части равно 232. В силу пра-
вила равенства сумм массовых чисел в правой части
уравнения сумма массовых чисел частиц должна быть
232, значит, массовое число нового элемента 228.
Суммарный заряд в правой части уравнения должен
быть 90, а α –частица имеет заряд +2, значит новый
элемент имеет заряд +88; этим элементом будет изотоп
228
Ra. Ядерная реакция в полном виде:
232 4 228
90 2 88
Th He Ra→+
Полученный изотоп
Ra
228
88
испускает β – лучи (электрон)
и получится изотоп актиния
.
228
89
Ac
:
228 0 228
88 1 89
Ra e Ac
−
→+
.
2.2.2. Константа радиоактивного распада k радиоизотопа
S
35
16
равна 9,21· 10
-8
с
-1
. Определите период полураспада и
среднюю продолжительность жизни.
Решение: Согласно закону радиоактивного распада
скорость радиоактивного распада изотопа пропорцио-
нальна общему числу атомов этого изотопа. Матема-
тически этот закон выражается соотношением
N
τ
= N
0
· е
-kτ
где N
0
– исходное число радиоактивных атомов в
начальный момент распада; N
τ
– число радиоактивных 
                2.2. Примеры решения типовых задач

2.2.1.   Атомы радиоактивного изотопа тория 232Th испускают α – ча-
         стицы. Получающиеся при этом атомы другого изотопа ис-
         пускают β – лучи. Какой изотоп образуется в результате этих
         двух последовательных превращений? Напишите уравнения
         соответствующих ядерных реакций.
          Решение: Ядерные реакции записывают с помощью уравне
         ний, подобных обычным химическим уравнениям, однако
         приводимые в этих уравнениях химические символы обозна-
         чают не атомы элементов, а лишь их ядра. При составлении
         ядерных реакций соблюдается равенство суммы зарядов и
         массовых чисел в левой и правой частях уравнения. При этом
         заряд элек трона учитывается со знаком минус, протона – со
         знаком плюс. Нейтрон и γ – квант заряда не имеют. Кроме то-
         го, массы электронов и γ – квантов не учитываются. В данном
         примере нужно определить, ядро какого элемента получится в
         результате ядерной реакции: 90Th → 2 He + ...
                                       232     4


       Массовое число в левой части равно 232. В силу пра-
       вила равенства сумм массовых чисел в правой части
       уравнения сумма массовых чисел частиц должна быть
       232, значит, массовое число нового элемента 228.
       Суммарный заряд в правой части уравнения должен
       быть 90, а α –частица имеет заряд +2, значит новый
       элемент имеет заряд +88; этим элементом будет изотоп
       228
          Ra. Ядерная реакция в полном виде: 23290Th → 24 He + 228   88 Ra

       Полученный изотоп 22888 Ra испускает β – лучи (электрон)
       и получится изотоп актиния 228  89 Ac. : 88 Ra → −1 e + 89 Ac .
                                                228      0     228


2.2.2. Константа радиоактивного распада k радиоизотопа 16                35
                                                                            S
       равна 9,21· 10 с . Определите период полураспада и
                     -8 -1

       среднюю продолжительность жизни.
       Решение: Согласно закону радиоактивного распада
       скорость радиоактивного распада изотопа пропорцио-
       нальна общему числу атомов этого изотопа. Матема-
       тически этот закон выражается соотношением
                        Nτ = N0 · е -kτ
       где N0 – исходное число радиоактивных атомов в
       начальный момент распада; Nτ – число радиоактивных
                                                                           25

Страницы