Promieniotwórczość na maturze wygląda groźnie tylko przez opisy: bombardowanie jąder, fuzja, rozszczepienie. A cała mechanika sprowadza się do jednej zasady: po obu stronach równania ma się zgadzać suma liczb masowych (na górze) i suma liczb atomowych (na dole). Zero wkuwania „cofania się o dwa pierwiastki w lewo”. Wziąłem cztery zadania z filmami, żeby to pokazać. Lecimy.
Cztery zadania z reakcji jądrowych
Podaj symbol pierwiastka oraz jego liczbę masową i atomową powstającego w wyniku bombardowania izotopu galu-70 cząstkami alfa, jeśli jednym z produktów jest proton.
Rozwiązanie tłumaczę na filmie:
Pokaż rozwiązanie
Zapisujemy schemat z niewiadomym produktem AZX. Gal ma liczbę atomową 31, cząstka alfa to jądro helu 42He, a proton to 11H:
Bilans liczb masowych (góra): 70 + 4 = A + 1, więc A = 73. Bilans liczb atomowych (dół): 31 + 2 = Z + 1, więc Z = 32. Zaglądamy do układu okresowego: liczba atomowa 32 to german.
Węgiel-14 powstaje w atmosferze, gdy neutrony o wysokiej energii zderzają się z atomami azotu-14, wybijając proton (reakcja 1). Następnie węgiel-14 ulega rozpadowi beta minus (reakcja 2). Zapisz pełne równania obu reakcji.
Rozwiązanie tłumaczę na filmie:
Pokaż rozwiązanie
Reakcja 1: azot-14 (Z = 7) plus neutron 10n, produktem jest węgiel-14 i wybity proton. Sprawdzamy góra: 14 + 1 = 14 + 1, dół: 7 + 0 = 6 + 1. Gra:
Reakcja 2: rozpad beta minus, czyli neutron zamienia się w proton i wylatuje elektron 0−1e. Liczba masowa się nie zmienia, liczba atomowa rośnie o 1, więc z węgla robi się azot:
Rozszczepienie plutonu-239 pod wpływem neutronu przebiega według schematu, w którym powstają bar-144, pewien nieznany nuklid oraz 2 neutrony. Podaj symbol, liczbę atomową i liczbę masową brakującego nuklidu.
Rozwiązanie tłumaczę na filmie:
Pokaż rozwiązanie
Zapisujemy schemat z niewiadomym AZX. Pluton ma Z = 94, bar Z = 56:
Bilans liczb masowych: 239 + 1 = 144 + A + 2·1, czyli 240 = 146 + A, stąd A = 94. Bilans liczb atomowych: 94 + 0 = 56 + Z + 2·0, czyli Z = 38. Liczba atomowa 38 to stront.
Ile przemian alfa i ile przemian beta minus musi zajść, aby atom uranu-238 przekształcił się w atom ołowiu-206?
Rozwiązanie tłumaczę na filmie:
Pokaż rozwiązanie
Najpierw liczba masowa. Beta minus jej nie zmienia, więc za spadek masy odpowiadają tylko przemiany alfa (każda zabiera 4). Zmiana masy to 238 − 206 = 32, czyli przemian alfa jest 32 / 4 = 8.
Teraz liczba atomowa. Uran ma Z = 92, ołów Z = 82. Osiem przemian alfa obniżyłoby Z o 8·2 = 16, czyli z 92 do 76. A my potrzebujemy skończyć na 82, więc trzeba dobić o 82 − 76 = 6. Każda przemiana beta minus podnosi Z o 1, więc przemian beta jest 6.
Jądro atomowe bez tajemnic
Cała promieniotwórczość to pilnowanie dwóch sum: liczb masowych u góry i atomowych u dołu.
W kursie masz cały dział jądrowy rozłożony po ludzku: teoria po ludzku, filmy i zestaw zadań z pełnymi rozwiązaniami. Rozpady alfa i beta, wychwyt elektronu, szeregi promieniotwórcze, aż po maturę.
To wycinek z lekcji o promieniotwórczości naturalnej i sztucznej. W kursie jest jej znacznie więcej: rodzaje przemian, reakcje jądrowe, czas połowicznego rozpadu i pełen zestaw zadań maturalnych z filmami.
Rozkładam maturę z chemii na czynniki pierwsze, krok po kroku
Cała teoria i zadania wytłumaczone po ludzku, z filmami do wielu z nich, tak żeby chemia w końcu miała sens. Zobacz kurs maturalny, albo zacznij od darmowego kursu i sprawdź, jak tłumaczę, zanim cokolwiek wydasz.