Составление уравнений реакций радиоактивного распада. Ядерные реакции
Задача 215.
Закончить уравнения реакций радиоактивного распада:
В каких случаях дочерний атом является изобаром материнского атома?
Решение:
Дочерний атом - изобар исходного – принадлежит элементу, смещённому на одну клетку (один номер элемента) в периодической системе химических элементов в сторону увеличения порядкового номера. Например, при 
- радиоактивном распаде исходных элементов 86Rb, 234Th и 57Mn, изобарами являются соответственно 
Задача 216.
Какой тип радиоактивного распада наблюдается при следующих превращениях:
Решение:
а) Так как дочернее ядро принадлежит элементу, смещённому в периодической системе химических элементов на две клетки к началу системы по отношению к материнскому элементу, то наблюдается 
- распад. -частица – ядро атома гелия 
При испускании -частицы ядро теряет два протона и два нейтрона, следовательно, заряд ядра уменьшается на 2, а массовое число на 4:
б) Дочернее ядро – изобар исходного – принадлежит элементу, смещённому на одну клетку к концу периодической системы от места материнского элемента: 
то наблюдается - распад. - частица - электрон. - распаду предшествует процесс 
, протекающий в ядре таким образом, что при испускании электрона заряд ядра увеличивается на единицу, а массовое число при этом не изменяется, например:
в) Так как дочернее ядро принадлежит элементу, смещённому в периодической системе химических элементов на две клетки к началу системы по отношению к материнскому элементу, то наблюдается - распад. -частица – ядро атома гелия . При испускании -частицы ядро теряет два протона и два нейтрона:
Таким образом, при - распаде заряд ядра уменьшается на 2, а массовое число на 4:
г) В данной реакции дочернее ядро – изобар исходного – принадлежит элементу, смещённому на одну клетку к концу периодической системы от места материнского элемента:, то наблюдается - распад. - Частица - электрон. - распаду предшествует процесс: , протекающий в ядре таким образом, что при испускании электрона заряд ядра увеличивается на единицу, а массовое число при этом не изменяется, например:
Задача 217.
Записать уравнения ядерных реакций:
Решение:
а) В реакции применён метод бомбардировки изотопа 
протием, в результате реакции получается изотоп 
, который подвергается К-захвату. При захвате ядром электрона с К-слоя в ядре уменьшается число протонов вследствие протекания процесса:
:
б) При бомбардировке изотопа бора 10B нейтронами происходит ядерная реакция с образованием изотопа лития 7Li и с испусканием -частиц:
в) Проведена реакция бомбардировки протием алюминия, которая протекает с образованием изотопа 24Mg и с выделением -частиц :
г) При помощи бомбардировки протием какого-либо элемента происходит ядерная реакция с образованием изотопа элемента, смещённым на одну клетку к концу в таблице периодической системы химических элементов и образованием - -частиц. В приведённой схеме при бомбардировке протием элемента образуется изотоп брома 83Br, то материнским элементом является элемент с порядковым номером на единицу ниже и с массовым числом тоже на одну единицу ниже, изотоп селена 
-:
Образовавшийся изотоп брома 83Br подвергается К-захвату. C К-слоя в ядре уменьшается число протонов вследствие протекания процесса:
Задача 218.
Написать полные уравнения ядерных реакций:
Решение:
При сокращённой форме записи ядерной реакции в скобках пишут бомбардирующую частицу, а через запятую – частицу, образующуюся при данном процессе. В сокращённых уравнениях частицы 
обозначают соответственно , p, d(D), n. Исходя из сокращённых уравнений ядерных реакций, можно написать полные уравнения ядерных превращений:
Задача 219.
Как изменяются массовое число и заряд атома изотопа а) при последовательном испускании -частицы и двух -частиц; б) при поглощении ядром двух протонов и испускании двух нейтронов; в) при поглощении одной -частицы и выбрасывании двух дейтронов?
Решение:
При -распаде ядро теряет два протона и два нейтрона, следовательно заряд ядра уменьшается на 2, а массовое число на 4:
При испускании -частицы заряд ядра увеличивается на единицу, а массовое число не изменяется:
Таким образом, при испускании -частицы массовое число увеличится на 4, а заряд ядра уменьшится на 2. При дальнейшем испускании дополнительно двух - частиц массовое число не изменится, а заряд ядра увеличится на 2. В итоге при последовательном испускании -частицы и двух - частиц массовое число изотопа уменьшится на 4, а заряд ядра не изменится. б) При поглощении ядром протона соответственно массовое число и заряд ядра увеличатся на единицу, так как протон обладает массой 1 а.е.м. и зарядом +1. При испускании ядром одного нейтрона происходит уменьшение массового числа на единицу, а заряд ядра не меняется, так как нейтрон обладает массой 1 а.е.м. и не имеет заряда. Таким образом, при поглощении ядром двух протонов и испускании двух нейтронов массовое число атома не изменится, а заряд ядра увеличится на 2. в) -частица – ядро атома гелия . Поэтому при поглощении ядром одной -частицы массовое число изотопа атома элемента увеличится на 4, а заряд ядра на 2. Дейтрон – изотоп водорода 
. Поэтому при выбрасывании ядром атома элемента дейтрона массовое число изотопа уменьшится на 2, а заряд ядра на 1. в итоге при поглощении ядром одной -частицы и выбрасывании двух дейтронов массовое число ядра изотопа не изменится.
Задача 220.
Сколько - и - частиц должно было потерять ядро 226Ra для получения дочернего элемента с массовым числом 206, принадлежащего IV группе периодической системы элементов? Назвать этот элемент.
Решение:
Изотоп 226Ra - радий имеет заряд ядра +88, можно записать 
. Элемент IV группы периодической системы элементов с массовым числом 206 – свинец, имеет заряд ядра +82, можно записать 
. При испускании ядром атома одной -частицы массовое число атома уменьшается на 4, а заряд ядра на 2. при потере ядром атома одной -частицы массовое число атома не изменяется, а заряд ядра увеличится на 1. В данном процессе массовое число атома уменьшилось не 20 (226 – 206 = 20), а заряд ядра уменьшился на 6 (88 – 82 = 6). Так как -частицы не изменяют массовое число атома, то на уменьшение его на 20 атом элемента потерял 5 -частиц, при этом заряд атома должен быть уменьшен на 10, т. е. Z = 88 – 10 = 78. По условию задачи Z = 82, значит, заряд должен быть дополнительно увеличен на 4 (82 – 78 = 4) , т.е. атом должен потерять четыре -частицы. Таким образом, при потере пяти -частиц четырёх -частиц изотоп радия превращается в изотоп свинца . Ответ: .
Задача 221.
Ядро атома изотопа 
в результате радиоактивного распада превратилось в ядро . Сколько - и -частиц испустило при этом исходное ядро?
Решение:
- Частица – атом гелия . При испускании -частицы ядро атома элемента теряет два протона и два нейтрона, следовательно, заряд ядра уменьшается на 2, а массовое число на 4. - частица – электрон. При испускании одного электрона заряд ядра увеличивается на единицу, а массовое число не изменяется. При превращении в заряд ядра уменьшается на 4, а массовое число на 12 (238 – 226 = 12). Для уменьшения массового числа атома на 12 ядро должно испустить три -частицы, при этом заряд уменьшится на 6. По условию задачи заряд ядра уменьшился на 4, т.е. необходимо увеличить его заряд дополнительно за счёт -частиц, т. е. необходимо, чтобы изотоп элемента испустил две - частицы. Таким образом, чтобы ядро атома изотопа в результате радиоактивного распада превратилось в ядро, необходима потеря ядром трёх -частиц и двух -частиц.
