11.2: Ядерне рівняння

Last updated
Save as PDF

Page ID: 18163

$ \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } $ $ \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} $$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$ $ \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$ $ \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$ $ \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$ $ \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$ $ \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$ $ \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$ $ \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$ $ \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$ $ \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$ $\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$ $ \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$ $ \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$ $ \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$ $ \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$ $ \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$ $ \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$ $ \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$ $ \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$ $ \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

У главі 1 ми описали значення атомного символу для елемента. В атомному символі атомний номер (кількість протонів в ядрі) виступає як індекс, що передує символу елемента. Масове число з'являється у вигляді верхнього індексу, також передує символу. Таким чином, для урану (атомний номер 92) з масою 238 символ є$\ce{_{92}^{238}U}$. Щоб показати радіоактивний розпад в хімічному рівнянні, потрібно використовувати атомні символи. Таким чином, за втрату альфа-частинки з ${\ стиль відображення {} _ {92} ^ {238} U}$ $\ce{ _{92}^{238}U}$, потрібно показати уран на стороні «реагенту» рівняння і торій і альфа-частинку на стороні «продукту». Як і будь-яке інше хімічне рівняння, ядерне рівняння має балансувати. Сума чисел маси на стороні реагенту повинна дорівнювати сумі чисел маси на стороні добутку. Оскільки ми почали з урану-238 і втратили чотири одиниці маси в альфа-частинці, продукт (або продукти) розпаду повинен мати загальну масу (238 - 4) = 234. Ми також видалили два протони з ядра урану, скинувши атомний номер на два. Отже, новоутвореним елементом є торій-234.

\[_{92}^{238}\textrm{U}\rightarrow _{2}^{4}\textrm{He}+_{90}^{234}\textrm{Th} \nonumber \]

У цьому рівнянні ми показали альфа-частинку за допомогою атомного символу гелію ($\ce{_2^4 He}$), але це часто показано за допомогою символу$\ce{_{2}^{4}\alpha}$ $.$ Сполуки, що виділяють альфа-частинки, дуже токсичні, незважаючи на погану проникаючу здатність частинки. Особливо це актуально, якщо випромінюючий елемент вдихається або потрапляє всередину. Токсична доза альфа-випромінювача$\ce{^{210}Po}$ у 175-фунтової людини була оцінена приблизно в один мікрограм (1 × 10 ^-6 г).

Вправа$\PageIndex{1}$

Торій-230 і полоній-210 зазнають втрати альфа-частинки з утворенням різних елементів. Для кожного з цих процесів радіоактивного розпаду напишіть відповідне ядерне рівняння і покажіть природу елементів, які утворюються.

Вправа$\PageIndex{2}$

Радій-226 і полоній-214 зазнають втрат альфа-частинки для утворення різних елементів. Для кожного з цих процесів радіоактивного розпаду напишіть відповідне ядерне рівняння і покажіть природу елементів, які утворюються.