Физика пугает своей сложностью. Готовясь к тесту по атомной физике на ОГЭ — необходимо понять базовые принципы, строящие алгоритм решения задач. Наша миссия помочь понять и научить правильно использовать основы атомной и ядерной физики.

Это необходимо для решения уравнений альфа и бетта распада, заданий по радиоактивности, нуклеарным взаимодействиям. Предоставленный ниже материал базируется на атомной физике 9 класса и поможет успешно выполнить все тесты на ОГЭ.

Можно, конечно, попытаться подготовиться самому. Зубрить и рассчитывать, что попадется знакомый вопрос. Наш совет, запишитесь на пробные курсы подготовки к ОГЭ от Twost. Наши специалисты сразу определят слабые места, требующие дополнительных усердий.

ОГЭ — важнейший тест, с которого начинается новая жизнь. Доверьтесь профессионалам, чтобы одержать уверенную победу на этом этапе.

Основные виды частиц

Протон — ¹₁p элементарная, ядерная частица. Нуклон. Заряжен положительно. Продолжительность жизни 10³⁴лет. Наряду с другими элементарными частицами, составляют обычное вещество. Кол-во протонов равно номеру элемента периодической таблицы. Участвует в сильном, слабом, электромагнитном, гравитационном взаимодействиях. Более подробно это освещено в ядерной физике 9 класса.

Нейтрон — ¹₀n ядерная, тяжелая, элементарная частица. Нуклон. Нейтрален. Количество нейронов соответствует количеству протонов. Жизни время 889 сек. Подчиняется уравнению бета распада образуя электрон и протон.

Электрон — ⁰_-1e субатомная, фундаментальная частица. Заряженность отрицательная. На базе заряда корпускулы сформулировано понятие элементарного электрического заряда. Вес приблизительно в 1900 раз меньше протона. Играет ключевую роль таких явлениях как: электричество, магнетизм, теплопроводность. Создает электромагнитное поле. Участвует во всех видах взаимодействий.

Альфа-частица— ⁴₂He образована двумя протонами и двумя нейтронами. По своей сути является ядром атома гелия. Медленная. Проникающая способность крайне низкая, ввиду отдачи потоком большей части энергии на ионизацию. Составляют существенную составляющую космического излучения. Заряженность положительная — 2 элементарных заряда.

Бета-частица — ⁰_-1 β в зависимости от типа распада существует двух видов — состоящие из электронов или позитронов. Соответственно, различают положительные и отрицательные бетта-частицы. Ввиду наличия заряженности активно взаимодействуют с атомами, молекулами, окружающего вещества оставляя ионизированные трассы.

гамма-частица — ⁰₀ γ составляющая высокоэнергичного потока фотонов(гамма-кванты), называемого гамма-излучением, демонстрирует квантовый дуализм. Нейтральна. Взаимодействуя с веществом, обладает ионизирующим действием. Длина волны чрезвычайно мала. Образуется вовремя столкновении частиц. Обладают высокой проникающей способностью. Воздействие вызывает лучевую болезнь. Различные проявления радиоактивности физике 9 класса подробно и интересно освещены.

Определить количество нуклонов в атоме вещества очень просто. Порядковый номер элемента (сверху, посередине ячейки) указывает на кол-во протонов, массовое и зарядновое значение. Так как, в нормальном состоянии, в атоме содержится равное количество протонов и нейтронов, соответственно можно определить суммарное количество нуклонов.

Виды распада

Альфа-распад — ядерный процесс с выбросом альфа-частицы, имеющей по 2 протона и нейтрона. Скорость вылета 9400-25000 км/с, зависящая от элемента. Как результат — атомный показатель уменьшается вдвое, а массовый снижается в 4 раза.

Процесс характерен для нестабильных радиоактивных элементов — является одним из вариантов распада ядер, в результате которого элемент преобразуется в более стабильный. Наблюдается, начиная от 52го – номера(теллура) менделеевской таблицы. При этом выявить число альфа-распадов можно по формуле:

• λ = fD = ln2/T_1/2 где f граница ядра, а D вероятное препятствие.

Формула:

 

Задание 1

На картинке фрагмент таблицы Менделеева. Надо рассчитать элемент образующийся при альфараспаде Np237.

 

Решение

• Рассчитываем N протонов, исходя из места Np237 таблице — их 93.
• Их альфа-частица содержит 2.
• Проведя элементарные просчет 93-2=91 получаем — Ра231.

При проверке массового числа 237-231= 6, а масса частицы 4. Несоответствие возникает вследствие того, что Пролактиний имеет 15 изотопов.

Изотопы — химические элементы, обладавшие одинаковым номером с различными массиндексами, ввиду разного кол-ва нейтронов. Электронная сфера корпускулы определяет химические свойства элемента. Ее строение определено заряженностью ядра Z, не зависит от показаний массы А.

Задачка 2

Ториий преобразовался в радий . Какая корпускула была выброшена торием?

Решение

• Сверху в левой части указан вес. Разница: 230-226=4 —вес Nчастицы.
• Снизу слева зарядковое число — разница: 90-88=2—заряд Nчастицы.
• Получаем: масиндекс — 4. Заряженность — 2
• определяем альфа-частицу.

Бетта-распад — характеризуется испусканием электронов (бетта-минус) или позитронов (бетта-плюс). При этом образуются новые элементы. Формула для описания зависит от типа реакции.

Существует два вида: положительный и отрицательный.

Бетта-минус распад:

• В бетта-минус – нуклиос атома испускает электрон и антинейтрино (или антинейтрино электронного типа).
• Общая формула бетта-минус:

1. (A, Z) -> (A, Z+1) + e- + νe

• Общая формула бета-плюс:

2. (A, Z) -> (A, Z-1) + e+ + νe

где:

• (A, Z) — обозначение исходного ядра с атомным индексом (A) с зарядновым значением (Z).
• (A, Z+1) — обозначение ядра продукта распада с атомным номером (A) с зарядновым показателем, увеличенным на единицу (Z+1).
• e- — электрон (бета-частица), испускаемый во время реакции.
• e+ — позитрон (античастица электрона), испускаемый при реакции.
• νe — антинейтрино электронного типа.

Оба вида являются процессами, приводящими к стабилизации ядра.

Задание 3

Изо­топ крип­то­новый претерпел переход в изо­топ мо­либ­де­новый . Какое кол-во β-частиц было ис­пу­ще­но в этой серии?

Решение

 

• кол-во β-корпускул это N
• Криптоновое Зар.число =36
• Молибденовое Зарядчисло =42
• 42-36=6 β циклов

 

Задание 4

Радиоактивный атом претерпел переход как результат цепи α — и β-распадов. Чему было равно значение α- и β-распадов?

Решение

Правильный подход к решению задания

• Проверим α переходы
• Переходы с 232 до 208 произведем, вычитая четыре из массы и два из зар.числа.
• В результате получили атом с массой=208 и зар.числом=78. Для этого мы произвели 6 α переходов.
• Займемся β -переходами. β — влияют только на зарядовое значение.
• Скорректируем зарчисло с 78 до 82.
• Полученный атом с массой = 208 и зарядовым числом = 82. При этом было произведено четверо β перехода.

Результат: 6 α переходов и 4 β перехода.

Гамма-распад — испускание γ‑кванта возникающее при переходе ядра из возбужденного в более низкоэнергетическое состояние. γ‑кванты не несут энергии, не изменяя масспоказатель.

Ядерные реакции

Преобразование структуры или состава ядер в ходе взаимодействий с другими ядрами или частицами. Различают реакции деления или синтеза.

При протекании реакции заряд/вес сохраняются.

Формула процесса:

Типы реакций:

• Деления;
• Синтеза;
• Примеры этих реакций;
• Термоядерные;
• Фотоядерные;
• Другие.

Суммирование массы слева= сумме весу справа: A₁+A₂=A₃+A₄.

Суммирование энергии слева и справа одинаковое: Z₁+Z₂=Z₃+Z_4.

Задание 5

При ударе по ядру урана корпускулой X произошло деление:

 

Необходимо рассчитать энергию и массу частицы X.

Решение

• На основание правила равенства сторон вычислим массовые числа.

 

• При этом надо учитывать N нейтронов — их 3. Соответственно, коэффициент для умножения 3.
• Влияние гамма-кванта не учитывается.

A+235 = 133+139+3*1

Следовательно, A=133+139+3-235=40

• Рассчитаем число заряда.

 

Z+92 = 36+56+3*0

Соответственно, Z=36+56+0-92=0

Результат: имеем атом X c массой 40 и показателем заряда 0.

Самое главное

• Вовремя альфа-распада уменьшение заряда происходит — 2 раза, а масса — 4.
• альфа-частица — содержит по 2 нуклона.
• При бетта-распаде заряженность усиливается на единицу, вес при этом константа.
• бетта-частица — это позитрон или протон.
• При гамма-распаде показатели массы/заряда остаются неизменными.
• гамма-квант — дискретный энергетический пакет.
• Изотоп — это виды химического элемента, различающиеся количеством нейтронов.
• Ядерные реакции подчиняются закону сохранения энергии и вещества.

Заключение

Мы постарались изложить базовые сведения теории по физике для огэ, касающиеся строения ядра атома, его оболочки. Вкратце осветили вопросы радиоактивности, других видов ядерных процессов. Надеемся, что данный материал заинтересовал вас и поможет в сдаче теста.

В случае возникновения вопросов по теме атомная физика на ОГЭ, мы всегда будем рады видеть вас на наших курсах подготовки к ОГЭ по физике.

Занимайтесь на курсах ЕГЭ и ОГЭ в паре TwoStu и получите максимум баллов на экзамене:

---

Комментарии читателей: