Wirtualne laboratorium/Fizyka/Fizyka jądrowa/Reakcje jądrowe — bilans i rodzaje rozpadu

Reakcje jądrowe — bilans i rodzaje rozpadu

W każdej reakcji jądrowej zachowana jest liczba masowa A i atomowa Z (sumy po obu stronach równe). Rozpad α zmienia jądro o (−4, −2), β⁻ o (0, +1) (neutron→proton), γ nie zmienia A ani Z. Przenikliwość rośnie: α (kartka) < β (aluminium) < γ (ołów). Wybierz typ rozpadu i jądro.

Reakcje jądrowe — bilans i rodzaje rozpadu
Fizyka · Fizyka jądrowa · Reakcje jądrowe — bilans (FIZ.JADR)
Jądro macierzyste
Typ rozpadu
Rozpad β−\beta^- zmienia liczbę atomową ZZ o…
macierzyste
U-238
pochodne
Th-234
ΣA · ΣZ
238 · 92
zatrzymuje
kartka
🎯 Wyzwanie: jak zmienia się Z?
seria: 0

Dam Ci typ rozpadu — podaj, o ile zmienia się liczba atomowa Z jądra.

Jak bilansować reakcję jądrową?

W każdej reakcji jądrowej zachowana jest liczba masowa AA (górny wskaźnik) oraz liczba atomowa ZZ (dolny wskaźnik). Sumy po obu stronach równania muszą się zgadzać.

Zapis jądra i ogólny bilans:

ZAX  ⟶  Z′A′Y+cząstka,A=∑A′,    Z=∑Z′{}^{A}_{Z}X \;\longrightarrow\; {}^{A'}_{Z'}Y + \text{cząstka}, \qquad A = \textstyle\sum A',\;\; Z = \textstyle\sum Z'

Rodzaje rozpadu:

α: (A−4, Z−2)β−: (A, Z+1)β+: (A, Z−1)γ: (A, Z)\alpha:\ (A{-}4,\,Z{-}2) \qquad \beta^-:\ (A,\,Z{+}1) \qquad \beta^+:\ (A,\,Z{-}1) \qquad \gamma:\ (A,\,Z)

W rozpadzie α jądro traci cząstkę 24He{}^{4}_{2}\text{He}. Rozpad beta to przemiana w jądrze: β−\beta^- — neutron → proton + elektron (Z rośnie o 1), β+\beta^+ — proton → neutron + pozyton (Z maleje o 1). W rozpadzie γ jądro tylko wypromieniowuje nadmiar energii — A i Z bez zmian.

Co przenika najgłębiej?

Kolejność przenikliwości to γ>β>α\gamma > \beta > \alpha: cząstkę α zatrzymuje kartka papieru, promieniowanie β — kilkumilimetrowa płytka aluminium, a promieniowanie γ dopiero gruba warstwa ołowiu.

Po co Ci to na maturze:

Większość zadań z fizyki jądrowej to bilans: dopisz brakujące A i Z, korzystając z zachowania obu liczb. Chwyt: rozpisz górne wskaźniki osobno, dolne osobno — obie sumy muszą się zgadzać.

Zapamiętaj: w reakcji jądrowej zachowują się A i Z. α: (A−4, Z−2), β⁻: (A, Z+1), β⁺: (A, Z−1), γ: (A, Z). Przenikliwość: γ > β > α.

Model poglądowy · Wirtualne laboratorium NexTutor

Spodobał Ci się eksperyment? Udostępnij go.

Jest darmowy — podeślij znajomym ze szkoły.

Teoria i wzory

Zasady zachowania

W każdej reakcji jądrowej zachowane są: liczba masowa AA (suma nukleonów) i liczba atomowa ZZ (suma ładunków). Sumy AA i sumy ZZ po obu stronach równania muszą być równe.

Rozpad alfa

Jądro emituje jądro helu 24He^4_2\mathrm{He}: ZAX→ Z−2A−4Y+ 24He^A_Z X \to\ ^{A-4}_{Z-2}Y +\ ^4_2\mathrm{He}

Rozpad beta minus

Neutron zamienia się w proton (emisja elektronu): AA bez zmian, ZZ rośnie o 1: ZAX→ Z+1AY+e−+νˉ^A_Z X \to\ ^{A}_{Z+1}Y + e^- + \bar{\nu} Promieniowanie γ\gamma nie zmienia ani AA, ani ZZ. Przenikliwość rośnie: α<β<γ\alpha < \beta < \gamma.

Oznaczenia: AA — liczba masowa, ZZ — liczba atomowa, XX — jądro macierzyste, YY — jądro potomne, e−e^- — elektron, νˉ\bar{\nu} — antyneutrino.

Uczysz? Umieść ten eksperyment na swojej stronie.

Darmowy widget — wklej na stronę szkoły, bloga lub notatki. Linkuje do pełnej wersji.

Uczysz w klasie albo korepetujesz? Prowadź uczniów w NexTutor →

Najczęstsze pytania

›

Jak bilansować reakcję jądrową?

Suma liczb masowych A i suma liczb atomowych Z muszą być równe po obu stronach równania (zachowanie nukleonów i ładunku).

›

Co przenika najgłębiej?

Promieniowanie γ — zatrzymuje je dopiero gruba warstwa ołowiu. α zatrzymuje kartka papieru, β — cienka blacha aluminiowa.

›

Co to rozpad beta?

Przemiana neutronu w proton (β⁻, Z rośnie o 1) lub protonu w neutron (β⁺, Z maleje o 1), z emisją elektronu/pozytonu i neutrina.