Подготовка к егэ по физике задание  19.  Подборка задач с решениями и ответами

1. Укажите число протонов и число нейтронов в ядре изотопа аргона .

Решение.

Для изотопа аргона  имеем массовое число, равное 39 и порядковый номер, равный 18. Известно, что массовое число – это число протонов и нейтронов в атоме изотопа. Порядковый номер – это число протонов в атоме. Таким образом, имеем 18 протонов и 39-18=21 нейтронов.

Ответ: 1821.

2. Укажите число протонов и число нейтронов в ядре изотопа меди .

Решение.

Верхний индекс у изотопа показывает массовое число, то есть сумму протонов и нейтронов в ядре изотопа. Нижний индекс – это порядковый номер, показывающий число протонов в ядре. Таким образом, изотоп  имеем 29 протонов и 63-29=34 нейтронов.

Ответ: 2934.

3. На рисунке представлен фрагмент Периодической системы элементов Д. И. Менделеева. Под названием каждого элемента приведены массовые числа его основных стабильных изотопов. При этом нижний индекс около массового числа указывает (в процентах) распространённость изотопа в природе.

Укажите число протонов и число нейтронов в ядре наименее распространённого из основных стабильных изотопов меди.

Решение.

Медь обозначается значком Cu и имеет порядковый номер 29. Наименее распространенный изотоп имеет массовое число 65. Так как порядковый номер показывает число протонов в атоме изотопа, а массовое число сумму протонов и нейтронов в атоме, то для данного изотопа имеем:

29 – число протонов;

65-29=36 – число нейтронов.

Ответ: 2936.

4. На рисунке представлен фрагмент Периодической системы элементов Д. И. Менделеева. Под названием каждого элемента приведены массовые числа его основных стабильных изотопов. При этом нижний индекс около массового числа указывает (в процентах) распространённость изотопа в природе.

Укажите число протонов и число нейтронов в ядре наиболее распространённого стабильного изотопа цинка.

Решение.

Цинк, обозначение Zn имеет порядковый номер 30. Это означает, что в атоме цинка находится 30 протонов. Из таблицы видно, что наиболее распространенный изотоп цинка имеет массовое число 64, то есть сумма протонов и нейтронов в ядре этого изотопа равна 64. Отсюда получаем число нейтронов: 64-30=34.

Ответ: 3034.

5. Укажите массовое и зарядовое число частицы, которая вызывает ядерную реакцию .

Решение.

При ядерных реакциях сумма массовых чисел и зарядовых чисел до реакции равно сумме массовых чисел и зарядовых чисел после реакции. Пользуясь этим правило, можно записать следующие уравнения:

где x – неизвестное массовое число частицы; y – неизвестное зарядовое число частицы. Отсюда находим:

Ответ: 21.

6. Укажите массовое и зарядовое число частицы, которая рождается в результате ядерной реакции: .

Решение.

При ядерных реакциях сумма массовых чисел и зарядовых чисел до реакции равно сумме массовых чисел и зарядовых чисел после реакции. Пользуясь этим правило, можно записать следующие уравнения:

откуда получаем, что

Ответ: 10.

7. Укажите массовое и зарядовое число ядра, из которого в результате двух последовательных альфа-распадов образуется ядро .

Решение.

Учитывая, что при альфа-распаде порядковый номер уменьшается на 2 единицы, а массовое число на 4 единицы, то при двух альфа-распадах имеем уменьшение порядкового номера на 4, а массового числа на 8. В результирующем изотопе массовое число равно 216, а порядковое число 84. Следовательно, изначально массовое число равнялось 216+8=224, а порядковое число 84+4=88.

Ответ: 22488.

8. Укажите массовое и зарядовое число ядра, которое образовалось в результате двух последовательных альфа-распадов ядра радия .

Решение.

При альфа-распаде порядковый номер изотопа уменьшается на 2 единицы, а массовое число на 4 единицы. Соответственно, при двух альфа-распадах порядковый номер уменьшается на 4, а массовое число на 8.

Изначально в изотопе массовое число равно 224, а порядковый номер 88. После двух альфа-распадов имеем массовое число 224-8=216, а порядковый номер 88-4=84.

Ответ: 21684.

9. Укажите массовое и зарядовое число ядра, которое образовалось вместе с нейтроном в результате столкновения ядра бора  и а-частицы.

Решение.

Изотоп бора сталкивается с альфа-частицей в результате чего получается нейтрон и еще одна частица. Учитывая, что альфа-частица содержит два протона и два нейтрона, имеем реакцию вида

Используя закон сохранения массовых и порядковых чисел до ядерной реакции и после нее, получаем для неизвестной частицы:

откуда следует, что

то есть массовое число частицы равно 14, а порядковый номер 7.

Ответ: 147.

10. Укажите массовое и зарядовое число ядра, которое образовалось вместе с протоном в результате столкновения ядра лития  и а-частицы.

Решение.

Известно, что альфа-частица содержит 2 протона и 2 нейтрона, то есть ее массовое число равно 4, а зарядовое число 2. В результате ядерной реакции получается протон, у которого массовое число 1 и зарядовое число 1, имеем:

.

В силу закона сохранения массовых и зарядовых чисел до и после реакции, для неизвестных x и y можно записать уравнения:

откуда

то есть массовое число неизвестного элемента равно 10, а зарядовое 4.

Ответ: 104.

11. Определите число протонов и число нейтронов в ядре изотопа криптона .

Решение.

В изотопе криптона верхний индекс – это массовое число, а нижний индекс – порядковый номер. Массовое число равно сумме протонов и нейтронов в ядре, а порядковый номер показывает число протонов. Таким образом, в данном изотопе 36 протонов и 88-36=52 нейтрона.

Ответ: 3652.

12. Определите число протонов и число нейтронов в ядре изотопа циркония .

Решение.

В изотопе криптона верхний индекс – это массовое число, а нижний индекс – порядковый номер. Массовое число равно сумме протонов и нейтронов в ядре, а порядковый номер показывает число протонов. Таким образом, в данном изотопе 40 протонов и 92-40=52 нейтрона.

Ответ: 4052.

13. Определите число электронов в электронной оболочке нейтрального атома бериллия  и число нейтронов в его ядре.

Решение.

Верхний индекс показывает массовое число изотопа, то есть число протонов и нейтронов в атоме. Нижний индекс – это порядковый номер, равный числу протонов в ядре атома. Отсюда следует, что число нейтронов в атоме бериллия равно 7-4=3, а число электронов равно 4, так как атом нейтрален и 4 электрона компенсируют положительный заряд 4-х протонов.

Ответ: 43.

14 Определите число электронов в электронной оболочке нейтрального атома кислорода  и число нейтронов в его ядре.

Решение.

Верхний индекс показывает массовое число изотопа, то есть число протонов и нейтронов в атоме. Нижний индекс – это порядковый номер, равный числу протонов в ядре атома. Отсюда следует, что число нейтронов в атоме кислорода равно 21-8=13, а число электронов равно 8, так как атом нейтрален и 8 электронов компенсируют положительный заряд 8-ми протонов.

Ответ: 813.

15. Элемент менделевий был получен при бомбардировке a-частицами ядер элемента X в соответствии с реакцией . Определите зарядовое число и массовое число элемента X.

Решение.

При ядерных реакциях сумма массовых и зарядовых чисел до реакции равны соответствующим суммам массовых и зарядовых чисел после реакции. То есть для данной ядерной реакции можно записать равенства

откуда массовое число , а зарядовое число .

Ответ: 99253.

16. Деление ядра урана тепловыми нейтронами описывается реакцией . При этом образовалось ядро химического элемента . Определите зарядовое число X и массовое число Y элемента Z.

Решение.

Определим зарядовое и массовое число элемента Z из условия сохранения суммы массовых и зарядовых чисел до реакции и после нее, то есть для данной реакции можно записать равенства:

Здесь учтено, что гамма-квант не имеет ни заряда ни массы, следовательно, его зарядовое и массовое числа равны нулю. Получаем:

Ответ: 3694.

17. Ядро фтора  захватило электрон. Определите зарядовое число и массовое число ядра, образовавшегося в результате этой реакции.

Решение.

Данную ядерную реакцию можно записать в виде

,

то есть при захвате электрона (отрицательно заряженной частицы), зарядовое число атома фтора уменьшается на 1 и становится равным 9-1=8. Массовое число, равное, числу протонов и нейтронов в ядре остается неизменным 18.

Ответ: 818.

18. Радиоактивный изотоп натрия  испытал бета-распад. Определите зарядовое число и массовое число ядра, образовавшегося в результате этой реакции.

Решение.

При бета-распаде ядро испускает бета-частицу. При этом порядковый номер изотопа увеличивается на 1, а массовое число остается без изменений. Ядерная реакция такого распада может быть записана в виде

,

откуда

то есть в результате зарядовое число стало 12, а массовое число осталось равным 24.

Ответ: 1224.

19. Определите число протонов и число нейтронов в ядре изотопа неона .

Решение.

Верхний индекс изотопа – это массовое число, то есть число протонов и нейтронов в ядре изотопа. Нижний индекс – это порядковый номер (зарядовое число), то есть число протонов в ядре. Таким образом, в изотопе неона 10 протонов и 18-10=8 нейтронов.

Ответ: 108.

20. Определите число протонов и число нейтронов в ядре изотопа натрия .

Решение.

Верхний индекс изотопа – это массовое число, то есть число протонов и нейтронов в ядре изотопа. Нижний индекс – это порядковый номер (зарядовое число), то есть число протонов в ядре. Таким образом, в изотопе натрия 11 протонов и 24-11=13 нейтронов.

Ответ: 1113.

21. На рисунке представлен фрагмент Периодической системы элементов Д. И. Менделеева. Под названием каждого элемента приведены массовые числа его основных стабильных изотопов. При этом нижний индекс около массового числа указывает (в процентах) распространённость изотопа в природе.

Определите число протонов и число нейтронов в ядре самого распространённого изотопа калия.

Решение.

Из таблицы видно, что самый распространенный изотоп калия имеет массовое число 39 и порядковый номер 19. Порядковый номер – это число протонов в ядре, а массовое число – это сумма протонов и нейтронов в ядре. Таким образом, в ядре самого распространенного изотопа калия 19 протонов и 39-19=20 нейтронов.

Ответ: 1920.

22. На рисунке представлен фрагмент Периодической системы элементов Д.И. Менделеева. Под названием каждого элемента приведены массовые числа его основных стабильных изотопов. При этом нижний индекс около массового числа указывает (в процентах) распространённость изотопа в природе.

Определите число протонов и число нейтронов в ядре самого распространённого изотопа галлия.

Решение.

Из таблицы видно, что массовое число самого распространенного изотопа галлия равно 69, а его порядковый номер – 31. Массовое число показывает число протонов и нейтронов в ядре изотопа, а порядковый номер – число протонов в ядре. Таким образом в изотопе галлия имеется 31 протон и 69-31=38 нейтронов.

Ответ: 3138.

23. В результате реакции синтеза ядра дейтерия с ядром  образуется ядро бора и нейтрон в соответствии с реакцией: . Определите зарядовое число Y и массовое число X ядра Z.

Решение.

Величина X представляет собой массовое число ядра Z, а величина Y – ее порядковый номер (зарядовое число). Учитывая закон сохранения массовых и зарядовых чисел до реакции и после нее, можно записать равенства:

откуда

Ответ: 49.

24. В результате столкновения ядра урана с частицей  произошло деление ядра урана, описываемое реакцией . Определите зарядовое число X и массовое число Y частицы Z.

Решение.

Величина X представляет собой массовое число ядра Z, а величина Y – ее порядковый номер (зарядовое число). Учитывая закон сохранения массовых и зарядовых чисел до реакции и после нее, можно записать равенства:

откуда

Ответ: 01.

25. Укажите число протонов и число нейтронов в ядре изотопа индия .

Решение.

Верхний индекс у изотопа – это массовое число, то есть число протонов и нейтронов в ядре, а нижний индекс – это порядковый номер – число протонов в ядре. Для данного изотопа имеем 49 протонов и 115-49=66 нейтронов.

Ответ: 4966.

26. Укажите число протонов и число нейтронов в ядре изотопа ксенона .

Решение.

Верхний индекс у изотопа означает массовое число, то есть сумму протонов и нейтронов в ядре изотопа. Нижний индекс – это зарядовый номер, то есть число протонов в ядре. Таким образом, у приведенного изотопа ксенона 54 протонов и 112-54=58 нейтронов.

Ответ: 5458.

27. Укажите число электронов в электронной оболочке нейтрального атома бария  и число нейтронов в его ядре.

Решение.

Верхний индекс атома бария является массовым числом, показывающий сумму протонов и нейтронов в ядре. Нижний индекс – это зарядовое число, показывающее число протонов в ядре. То есть в ядре бария 56 протонов и 145-56=89 нейтронов. Так как атом бария нейтрален, то число электронов на его электронной оболочке равно числу протонов, то есть их 56.

Ответ: 5689.

28. Укажите число электронов в электронной оболочке нейтрального атома  и число нейтронов в его ядре.

Решение.

Верхний индекс атома бария является массовым числом, показывающий сумму протонов и нейтронов в ядре. Нижний индекс – это зарядовое число, показывающее число протонов в ядре. То есть в ядре цезия 55 протонов и 112-55=57 нейтронов. Так как атом бария нейтрален, то число электронов на его электронной оболочке равно числу протонов, то есть их 55.

Ответ: 5557.

29. Укажите число протонов и число нейтронов в ядре .

Решение.

Верхний индекс у изотопа – это массовое число, то есть сумма протонов и нейтронов в ядре. Нижний индекс – это порядковый номер, означающий число протонов в ядре атома изотопа. Таким образом, для изотопа аргона имеем 18 протонов и 37-18=19 нейтронов.

Ответ: 1819.

30. Укажите число протонов и число нейтронов в ядре ?

Решение.

Верхний индекс у изотопа – это массовое число, то есть сумма протонов и нейтронов в ядре. Нижний индекс – это порядковый номер, означающий число протонов в ядре атома изотопа. Таким образом, для данного изотопа имеем 20 протонов и 48-20=28 нейтронов.

Ответ: 2028.