10 жаратылыстану-математика бағытындағы 10-сыныбына арналған оқулық 1-бөлім

Ядролық реакциялардың теңдеулерін құрастыру


1-мысал. Ядролық реакцияның теңдеуін аяқтаңдар:


⁵₂³₄Cr + n → ⁵₂²₃V + ...


Шешуі: Теңдеудің оң және сол жағындағы барлық бөлшектердің зарядтарының қосындысы тең болу керек. Сондықтан зат массасының сақталу заңына сүйенеміз.Теңдеудің сол жағындағы төменгі қосынды 24, оң жағында — 23. Теңдеудің сол жағындағы жоғары индекс 53, оң жағындағы жоғары индекс 52, демек, жетпейтін тұрған сан 1. Белгісіз бөлшек: ¹₁р.


2-мысал. Радиоактивті ыдырау өнімдері X, Y және Z-ті анықтаңдар:
22₈6_8Ra ^{α-ыдырау} _Х ^{α-ыдырау} _Y ^{β-ыдырау} _Z.


Шешуі. α-ыдырау кезінде ²²₈⁶₈Ra массалық саны А төрт бірлікке кеміп, А_X = 226 – 4 = 222 болады. Ядро заряды екі бірлікке кемиді.


Z_X = 88 – 2 = 86. Сонымен бірінші ыдырау нәтижесінде радон изотопы ²²₈²₆Rn түзіледі. Радонның α-ыдырауын да осылай анықтаймыз:


А_Y = 222 – 4 = 218, Z_Y = 86 – 2 = 84. Екінші ыдыраудың нәтижесінде­ полоний изотопы ²¹₈⁸₄Ро алынады; β-ыдыраудан полонийдің мас­салық саны өзгермейді, ядросының заряды бір бірлікке артады:

24

Z_Z = 84 + 1 = 85. Ыдырау тізбегінің соңғы өнімі атомдық нөмірі 85 элемент, яғни астат (²¹₈⁸₅At) түзіледі. Ядролық реакциялардың нәтижесі:

22₈6_8Ra ^{α-ыдырау} 22₈2_6Rn ^{α-ыдырау} 21₈8_6Ро ^{β-ыдырау} 21₈8_8At

1. 
   Ядролық реакция деген не?
   
2. 
   Берілген ядролық реакциялардағы белгісіз Х элементін анықтаңдар:
   

а) ^199F + ^11p = X + ^00γ;	ә) ^41^09K + –^01e = X;
б) ^52^34Cr + ^21D = X + ^10n;	в) X = –^01e + ^239^94Pu.

3. 
   Литийдің изотопын 7₃Li дейтерий ядроларымен атқылағанда қандай бөлшек түзіледі?
   

⁷₃Li + ²₁H → ⁸₄Be + ?

3. 
   Ядролық реакцияға қатысатын бөлшек:
   

¹⁴₇N + ? → ¹³₇N + 2⁰₁n
5. Ядролық реакцияға қатысатын атқылаушы бөлшек X:

X + ¹¹₅B → ¹⁴₇N + ⁰₁n

6. Ядролық реакция нәтижесінде түзілген азот атомының ядро заряды мен массалық санын анықтаңдар:
¹⁰₅B + ⁴₂He → ⁰₁n + ^A_ZN


7. Ядролық реакция нәтижесінде түзілген марганец атомының ядро заряды мен массалық санын анықтаңдар:


⁵₂⁶₆Fe + ²₁H → ⁴₂He + ^A_ZMn

8. 
   Ядролық реакция нәтижесінде түзілген оттек атомы­ның ядро заряды мен мас­ салық санын анықтаңдар:
   

¹⁴₇N + ⁴₂He → ¹₁H + ^A_ZO

9. 
   ₉5₂U α-бөлшектерін түзіп ыдырағанда қандай химиялық­ элемент түзіледі?
   

9. 
   Уран изотопы 23₉8₂U қандай ыдыраудың нәтижесінде 23₉9₄Pu-ға айналады? Бұл реакцияның болашағы қандай?
   
10. 
    Радиоактивті ыдырау өнімдері X, Y және Z анықтаңдар­:²³
    

23₈5_9Ас ^{α-ыдырау} _Х ^{β-ыдырау} _Y ^{α-ыдырау} _Z.


12. Ядролық реакция сызбанұсқаларын толықтырыңдар:

1^23^7Al + 0^1n → ? + 2^4He	25^55Mn + ? → 26^55Fe + ^10n
? + 1^1H → 11^22Na + 2^4He	1^23^7Al + γ → 12^26Mg + ?

*13. Бериллийдің изотопы 9Ве бір α-бөлшекті жұтып, нейтрон шығарып басқа эле-мент изотопына айналады. Қандай элемент түзіледі? Ядролық реакция теңдеуін жазыңдар.
*14. Ең ауыр галоген астат At 1940 жылы 209Ві изотопын α-бөлшектермен­ атқылау
83
нәтижес­інде алынды. Реакция нәтижесінде висмут атомының ядросы екі нейтрон бөлетін болса, астаттың қандай изотопы түзіледі? Ядролық реакция теңдеуін жазыңдар.


*15. Табиғатта кездеспейтін резерфордий 1²0⁶4⁰Rf элементі ²⁴94²Рu изотопын неон 1²0⁰Ne ядроларымен атқылау арқылы алынды. Реакция нәтижесінде резерфордий атомы­ нан басқа қандай бөлшектер түзіледі? Осы реакция теңдеуін жазыңдар.

25

• Бас квант саны

• Орбиталь квант саны

• Магнит квант саны

• Спин квант саны

Тірек ұғымдар

• квант сандарының сипаттамасының мәндерін қарастырамыз

Бүгінгі сабақта:
§ 5. ЭНЕРГЕТИКАЛЫҚ ДЕҢГЕЙЛЕР. КВАНТТЫҚ САНДАР ЖӘНЕ ОРБИТАЛЬДАР


Микроәлем және макроәлем. Ғалымдар біздің әлемді әлдеқашан микроәлем және макроәлем деп екіге бөлген. Макроәлем — адамдар өмір сүретін және тіршілік ететін (ғаламшарлар, жердегі денелер, кристалдар, макромолекулалар және басқалар) кәдімгі әлем. Онда бәрі әдеттегідей түсінікті және барлығымызға мәлім физика заңдары орын-далады. Микроәлем мүлде басқа әлемді (атомдар­, ядро, қарапайым бөлшектер және басқалар) елестетеді, ондағы объектілердің мөлшері сантиметрдің миллиардтық үлесінен де кіші, ал уақыт аралықтары секундтың

миллиардтық үлесіндей, яғни тікелей бақылау мүмкін емес. Микрос­ коптық­ объектілердің қасиеттерін бізге белгілі макроәлемнің физи­ калық заңдарымен түсіндіру мүмкін емес. Микробөлшектер атомның қазіргі моделін жасауға негіз болған кванттық механика заңдарына бағынады. Микроәлем бөлшектерінің ішінде бізді бәрінен бұрын электрон қызықтырады. Сондықтан біз атомдағы электронның жай-күйімен танысамыз.