9. Ядро якого хімічного елемента перетвориться в ядро атома кальцію після втрати одного протону? 10. Який є заряд ядра

9. Якщо ядро хімічного елемента втрачає один протон, то це означає, що число протонів у ядрі зменшується на один. Ядро атома кальцію (Ca) має 20 протонів. Тому, щоб знайти ядро хімічного елемента, в яке перетвориться ядро кальцію, додайте один протон до числа протонів кальцію:

\(20 + 1 = 21\)

Отже, ядро кальцію (Ca) після втрати одного протону перетвориться в ядро елемента з 21 протоном.

10. Заряд ядра атому криптону (Kr) визначається числом протонів у ядрі. Криптон має атомний номер 36, що означає, що у його ядрі є 36 протонів. Заряд ядра дорівнює кількості протонів, отже:

Заряд ядра криптону: \(+36\)

11. Ядерні реакції:
- \(27^{13}\text{Al} + 1^{1}\text{H} \rightarrow 4^{2}\text{He} + X\)

У ядерній реакції атом алюмінію (Al) зустрічається з атомом водню (H) і утворюється атом гелію (He) та якийсь інший продукт X. Оскільки вода має значення \(1^{1}\), атом гелію має значення \(4^{2}\), то чи виправлено, ймовірно, є атом водню в якості продукту X.

Отже, ядерна реакція може бути записана як:

\(27^{13}\text{Al} + 1^{1}\text{H} \rightarrow 4^{2}\text{He} + 1^{1}\text{H}\)

- \(14^{7}\text{N} + 4^{2}\text{He} \rightarrow 1^{1}\text{H} + Y\)

У цій ядерній реакції атом азоту (N) зустрічається з атомом гелію (He) і утворюється атом водню (H) та якийсь інший продукт Y. Оскільки атом азоту має значення \(14^{7}\), атом гелію має значення \(4^{2}\), то чи виправлено, ймовірно, є атом водню в якості продукту Y.

Отже, ядерна реакція може бути записана як:

\(14^{7}\text{N} + 4^{2}\text{He} \rightarrow 1^{1}\text{H} + 1^{1}\text{H}\)

12. Умова задачі говорить про два послідовних розпади ядра ізотопу 211^83 Bi. Щоб знайти ядро, що утворилося після цих розпадів, треба знайти послідовні розпади.

Ядро ізотопу 211^83 Bi піддається розпаду і стає ядром іншого елемента, позначимо його як X.

\(211^{83}\text{Bi} \rightarrow \text{X} + ??\)

Друже розпаду X, стає ядром іншого елемента, позначимо його як Y.

\(\text{X} \rightarrow \text{Y} + ??\)

Отже, щоб знайти ядро, що утворилося після двох послідовних розпадів, потрібно знайти елемент Y.

13. Задача стосується витрати урану в ядерному реакторі електростанції. Згідно з умовою, витрачається 154 кг урану за рік.

Будемо враховувати, що розпад урану в реакторі є спонтанним процесом, тобто маса урану зменшується і визначається полурозпадом Урану 235.

Зважаючи на це, можна розрахувати витрату урану за рік відносно полурозпаду Урану 235. Це дасть нам кількість речовини, яка витрачається за рік.

Атомна маса Урану 235 дорівнює 235, а маса речовини, яка зникає за один полурозпад (тобто за час піврозпаду), обчислюється за формулою:

\(m = m_0 \cdot 2^{-\frac{t}{T_{1/2}}}\),

де \(m\) - маса речовини, \(m_0\) - початкова маса речовини, \(t\) - час, \(T_{1/2}\) - час піврозпаду.

В даному випадку, за умовою, маса речовини, що витрачається за рік, дорівнює 154 кг.

Отже, знаячення параметрів мають такий вигляд:

\(m = 154\) кг,
\(m_0\) - невідоме значення, яке потрібно знайти,
\(t = 1\) рік,
\(T_{1/2}\) - час піврозпаду Урану 235, яке складає 7.04 мільярдів років.

Підставляючи ці значення в формулу, ми зможемо розрахувати \(m_0\):

\(154 = m_0 \cdot 2^{-\frac{1}{7.04 \cdot 10^9}}\).

Розв"язуємо це рівняння щодо \(m_0\) і отримуємо значення початкової маси речовини \(m_0\), яка витрачається за рік.