В ядерной реакции ядро алюминия с массовым числом 27 и зарядовым 13 поглощает нейтрон, после чего образуется ядро натрия с массовым числом 24 и зарядовым 11 и испускается ещё одна частица. Что это за частица? Объясни, какими двумя правилами пользуешься и почему эти правила нужны.
Что известно и что ищем
Известны массовые и зарядовые числа ядер до и после реакции, кроме одной частицы.
Ищем эту частицу, пользуясь законами сохранения массового и зарядового чисел.
Дополнительно разбираем, зачем вообще эти правила и как быстро себя проверять.
Ход решения
Шаг 1. Формулируем первое правило. Сумма массовых чисел всех участников до реакции равна сумме массовых чисел после неё: частицы при ядерной реакции не исчезают и не появляются из ничего, они только переходят из одних ядер в другие.
Шаг 2. Применяем его к нашей реакции. До реакции суммарное массовое число: алюминий даёт двадцать семь, нейтрон добавляет единицу, итого двадцать восемь. После реакции известное ядро даёт двадцать четыре, значит на неизвестную частицу остаётся четыре.
Шаг 3. Формулируем второе правило и применяем его. Зарядовое число тоже сохраняется: до реакции тринадцать плюс ноль, то есть тринадцать; после реакции одиннадцать плюс заряд искомой частицы. Значит, её заряд равен двум.
Шаг 4. Определяем частицу. Частица с массовым числом четыре и зарядовым два — это ядро гелия, то есть альфа-частица. Реакция выглядит как превращение алюминия в натрий с вылетом альфа-частицы — типичная реакция, открытая при облучении металлов.
Шаг 5. Проверяем результат двумя способами. Первый — сложить массовые числа заново: двадцать семь и один дают двадцать восемь, а двадцать четыре и четыре дают столько же. Второй — сверить заряды: тринадцать и ноль в сумме тринадцать, одиннадцать и два — тоже тринадцать. Обе проверки сходятся, значит частица определена верно. Заодно замечаем, что при вылете альфа-частицы элемент сдвинулся на две клетки к началу таблицы, как и должно быть при альфа-распаде.
Проверь себя
Ответ: испущена альфа-частица; правила — сохранение массового числа и сохранение зарядового числа.
Проверка вывода: если бы получившееся массовое число частицы не совпало с зарядом по известной таблице частиц, где-то потеряна единица — чаще всего из-за того, что нейтрону забывают нулевой заряд.
Ловушка: считать, что число протонов и число нейтронов сохраняются по отдельности. Сохраняются только их суммы: нейтрон может превратиться в протон, и это как раз то, что происходит при бета-превращениях внутри ядер.
Как объяснить ребёнку
«Ядерная реакция — как обмен деталями: детали можно переставить, но общее количество штук и общий заряд должны сойтись. Поэтому задача решается как уравнение с одним неизвестным: посчитай, чего не хватает до и после, и узнаешь пропажу».
Тема для отчёта родителю
«Ядерные реакции: законы сохранения массового и зарядового чисел».
Формулировка задания — наш аналог по теме, а не текст из учебника.
Видео по теме
Плеер сайта подгружается по нажатию, встроенный плеер площадки — при прокрутке до него: страница не тормозит из-за видео.
Атом и атомное ядро: радиоактивность и ядерные реакции — 9 класс, Физикавидео · 3:26 · 11.10.2026Атом и атомное ядро: радиоактивность и ядерные реакции — 9 класс, разбор за три минуты. Ядро описывают всего двумя числами: зарядовое число — это число протонов, оно задаёт заряд ядра и место элемента в периодической системе, а массовое число — сумма протонов и нейтронов. Атомы одного элемента с разным числом нейтронов — изотопы: клетка в таблице одна, а устойчивость ядер разная. В ролике: почему атом почти пуст — в опытах Резерфорда почти все частицы проходили сквозь тонкую золотую фольгу, но примерно одна из нескольких тысяч отскакивала назад, а размазанный по атому заряд таких отскоков не дал бы → альфа-распад: альфа-частица — ядро гелия, два протона и два нейтрона, поэтому массовое число уменьшается на четыре, зарядовое на два, и элемент уходит на две клетки к началу таблицы (238/92 → 234/90) → бета-распад: нейтрон превращается в протон и испускает электрон, протонов на один больше, а массовое число почти не меняется — элемент сдвигается на клетку вправо (углерод 14 → азот 14) → проникающая способность: альфа-частицу задерживает лист бумаги, бета-частицы — миллиметры металла, от гамма-квантов спасает толстый слой свинца или бетона → ядерная реакция: сумма массовых и сумма зарядовых чисел до реакции равны суммам после, поэтому алюминий 27/13 плюс нейтрон даёт натрий 24/11 и альфа-частицу (27 + 1 = 28 = 24 + 4; 13 + 0 = 13 = 11 + 2) → правило «почему так»: частицы не исчезают, а переходят из ядра в ядро; планетарную модель дополнили гипотезой Бора о разрешённых орбитах и квантах; энергия реакции берётся из внутренней энергии ядра → типичные ошибки: путают массовое и зарядовое числа, ждут потери массы при бета-распаде, считают, что протоны и нейтроны сохраняются по отдельности → проверь себя: два числа ядра без путаницы и дописанная реакция.
Короткий разбор той же темы — меньше минуты и вертикально: удобно смотреть с телефона.
Ядро атома: два числа вместо угадыванияшортс · 0:47 · 17.10.2026Атом и атомное ядро за 45 секунд, 9 класс. Ядро крошечное, но в нём почти вся масса атома: частица, пущенная в тонкую фольгу, проходит насквозь, а редкая отскакивает назад — значит, заряд и масса собраны в маленьком ядре.Смотреть на странице темы