Подготовка к ЕГЭ по физике

Пишите в комментариях какую ещё задачу нужно решить.

Сколько нейтронов содержит ядро

Рассмотрим пример.

Атом Полония ²¹²₈₄Po содержит 84 протона. Это сразу же видно из нижнего индекса.

Также он содержит 128 нейтронов.

Как я это узнал - просто вычел из 212 84.

212 - 84 = 128.

A 17

Условие:

Атом бора ⁸₅B содержит:

Варианты ответа

1) 8 протонов 5 нейтронов и 13 электронов

2) 8 протонов 13 нейтронов и 8 электронов

3) 5 протонов 3 нейтрона и 5 электронов

4) 5 протонов, 8 нейтронов и 13 электронов

Как решать

Чтобы решать такие задачи, нужно понимать из чего состоят атомы.

1) Самый простой факт, который легко запомнить: в нейтральных атомах количество протонов и электронов одинаково.

То есть, если в условии не сказано, что атом имеет заряд (т.е. это не простой атом а ион). мы считаем, что электронов столько же сколько и протонов.

2) Нижний индекс это количество протонов.

3) Верхний индекс это сумма протонов и нейтронов

4) Как дополнительную информацию можно держать в уме, что в лёгких ядрах нейтронов меньше чем протонов, с ростом массы количество нейтронов догоняет количество протонов и в тяжёлых ядрах нейтронов может быть намного больше.

Пример

Атом бора ⁸₅B содержит:

1) 8 протонов 5 нейтронов и 13 электронов

2) 8 протонов 13 нейтронов и 8 электронов

3) 5 протонов 3 нейтрона и 5 электронов

4) 5 протонов, 8 нейтронов и 13 электронов

⁸₅B

Нижний индекс - это число протонов (см. пункт 2). Значит протонов в этом атоме 5

Про заряд атома ничего не сказано, значит он нейтральный.

Следовательно электронов столько же сколько протонов - их тоже пять.

Уже этих знаний достаточно чтобы выбрать ответ номер 3.

Для проверки смотрим, что 5 протонов плюс 3 нейтрона это 8. То есть верхний индекс должен равняться 8. Сходится.

Ответ: 3.

A 18

Условие:

Дан график изменения числа ядер находящегося в пробирке радиоактивного изотопа с течением времени. Период полураспада этого изотопа -

Сначала проговорим условие и решение без конкретного графика. Затем разберём пример.

Варианты ответа

1) 1 месяц 2) 2 месяца 3) 3 месяца 4) 4 месяца или любой другой отрезок времени.

Как решать такие задачи в общем случае

1) Период полураспада, это такое время за которое количество ядер уменьшается в два раза.

2) Смотрим на график. Ищем где ось, по которой отложено количество ядер.

3) Ищем любой удобный участок на котором количество изменилось в два раза.

4) Отмечаем две точки - первая это точка на которой количество больше. Вторая - это точка в которой количество ядер в два раза меньше чем в первой.

5) Помним, что у каждой точки графика есть две координаты: количество ядер и время.

6) После того как мы отметили точки - смотрим какие значения времени им соответсвуют.

7) Вычитаем из большего времени меньшее - это и будет период полураспада.

Замечание: вполне возможна, что графике можно выбрать несколько удобных пар точек, если график правильный то ответ, меняться не будет.

Как решать конкретно этот пример

Условие: Дан график изменения числа ядер находящегося в пробирке радиоактивного изотопа с течением времени. Период полураспада этого изотопа -

1) 1 месяц 2) 2 месяца 3) 3 месяца 4) 4 месяца

График:

2) Смотрим на график. Ищем где ось, по которой отложено количество ядер.

В нашем случае это ось ординат. Подчёркнута оранжевым.

3) Ищем любой участок на котором количество изменилось в два раза.

Например, выберем участок, на котором количество ядер уменьшилось с 6 до 3.

Для этого проведём две прямые. Красная будет соответствовать количеству 6 * N¹⁸ а зелёная 3 * N¹⁸

Теперь нужно найти и отметить точки, в которых эти прямые пересекают наш график.

Примечание: Если Вы решаете задачу не про радиоативный распад, а про что-то другое таких точек может быть много - нужно выбрать две соседние. В нашем случае их будет всего две.

4) Отмечаем две точки - первая это точка, на которой количество больше.

Вторая - это точка, в которой количество ядер в два раза меньше чем в первой.

5) Помним, что у каждой точки графика есть две координаты: количество ядер и время.

6) После того как мы отметили точки - смотрим какие значения времени им соответсвуют.

В нашем случае это 0 месяцев и 1 месяц

7) Вычитаем из большего времени меньшее - это и будет период полураспада.

1 месяц - 0 месяцев = 1 месяц

Ответ: 1 месяц

A 19

Условие:

Радиоактивный полоний ²¹⁶₈₄Po, испытав один α-распад и два электронных β-распада, превратился в изотоп

Варианты ответа

1) свинца ²¹²₈₂Pb

2) полония ²¹²₈₄Po

3) висмута ²¹²₈₃Bi

4) таллия ²⁰⁸₈₁Po

Как решать вообще не вникая в суть

Если совсем примитивно: альфа распад вычитает 4 из верхнего индекса и 2 из нижнего. Ничего никуда не добавляет.

Электронный бета распад не трогает верхний индекс но добавляет 1 к нижнему.

Буква зависит от нижнего индекса, если нижний индекс не изменился, то элемент остался собой и буква не поменяется.

216 - 4 = 212

84 - 2 + 1*2 = 84

Разбираемся в сути происходящего

1) Альфа частица это два протона вместе с двумя нейтронам.

Т.е. всего частиц (адронов) четыре.

Записать её можно следующей формулой ⁴₂α₂


2) α-распад: Альфа распад это процесс при котором из ядра вылетает альфа частица.

Т.е. в ядре становится на два протона и на два нейтрона меньше.


3) Нижний индекс это число протонов в ядре. ²¹⁶₈₄Po т.е. в нашем ядре 84 протона


4) Верхний индекс это сумма протонов и нейтронов в ядре. ²¹⁶₈₄Po в нашем ядре 84 протона и, следовательно, 216 - 84 = 132 нейтрона.


5) Один α-распад это минус 4 из верхнего индекса и минус 2 из нижнего.


6) электронный β-распад или β^- - распад это процесс при котором нейтрон превращается в протон и излучает ещё пару частиц, которые не остаются в ядре.


7) β^- - распад не изменяет верхний индекс, но увеличивает на 1 нижний

Решаем наш пример

²¹⁶₈₄ минус альфа частица это ²¹²₈₂

то есть это свинец ²¹²₈₂Pb

Два электронных бета распада увеличивают нижний индекс на 2.

Получаем ²¹²₈₄ и это полоний ²¹²₈₄Po