Часть 1: Определение второго продукта Х в ядерной реакции
Для данной реакции:
[ ^{27}{13}Al + ^{1}{0}n \rightarrow ^{24}_{11}Na + X ]
Сначала проверим баланс масс и зарядов:
- Сумма атомных номеров (Z, число протонов): слева 13 (алюминий) + 0 (нейтрон) = 13, справа 11 (натрий) + Z_X = 13. Таким образом, Z_X = 2.
- Сумма массовых чисел (A, общее число нуклонов): слева 27 (алюминий) + 1 (нейтрон) = 28, справа 24 (натрий) + A_X = 28. Таким образом, A_X = 4.
Так как Z_X = 2 и A_X = 4, продукт X является ядром гелия, или альфа-частицей. Это подтверждает гипотезу, что X - это альфа-частица.
Ответ на первую часть: А. Альфа-частица.
Часть 2: Анализ массы ядра (m_g)
Масса ядра, обозначаемая как m_g, определяется не только суммой масс протонов (Z m_p) и нейтронов (N m_n), но и должна учитывать энергию связи ядра. Масса ядра меньше суммы масс составляющих его нуклонов из-за превращения части массы в энергию связи (согласно соотношению Эйнштейна E=mc^2).
Следовательно, правильное утверждение:
- B. m_g < Zmp + Nmn.
Это утверждение верно для всех ядер, поскольку все они обладают энергией связи, которая делает их фактическую массу меньше, чем теоретическая сумма масс свободных протонов и нейтронов.
Ответ на вторую часть: Б. m_g < Zmp + Nmn.