Ответ
4
Задание 16 ЕГЭ по физике
Что проверяет: Физика атома и атомного ядра
Задание 16 ЕГЭ по физике проверяет тему «физика атома и атомного ядра». Ниже вы найдёте 4 варианта с условием, ответом и разбором, а под ними теория и алгоритм решения этого номера.
Ядро изотопа урана ²³⁸U испытало одно α-распад. Определите массовое число образовавшегося ядра.
Ответ
234
При α-распаде ядро испускает ядро гелия ⁴₂He.
Массовое число уменьшается на 4: 238 − 4 = 234, а зарядовое — на 2.
Образуется ядро тория ²³⁴Th. Ответ — 234.
Период полураспада некоторого изотопа равен 8 суток. Какая доля исходного количества ядер останется нераспавшейся через 24 суток? Ответ запишите в виде десятичной дроби.
Ответ
0.125
За 24 суток проходит 24 / 8 = 3 периода полураспада.
После каждого периода остаётся половина ядер, поэтому доля равна произведению трёх половин: (1/2)³ = 1/8.
В виде десятичной дроби это 0,125. Ответ — 0.125.
Ядро изотопа ²¹⁰Bi (висмут, Z = 83) испытало β-распад. Определите зарядовое число образовавшегося ядра.
Ответ
84
При β-распаде из ядра вылетает электрон, а нейтрон превращается в протон.
Массовое число не меняется, а зарядовое увеличивается на единицу: 83 + 1 = 84.
Образуется ядро полония ²¹⁰Po. Ответ — 84.
Теория к заданию 16 ЕГЭ по физике: физика атома и атомного ядра
Задача на состав ядра, ядерные реакции, закон радиоактивного распада.
Что нужно знать
- В ядерных реакциях сохраняются массовое число A (верхний индекс) и зарядовое число Z (нижний).
- Массовое число равно числу нуклонов, зарядовое равно числу протонов; число нейтронов равно A − Z.
- Альфа-распад уменьшает A на 4 и Z на 2; бета-минус-распад увеличивает Z на 1 при неизменном A.
- Закон радиоактивного распада: N = N₀·2^(−t/T), где T означает период полураспада.
- Изотопы одного элемента различаются числом нейтронов, а не протонов.
Атом и ядро
- Состав ядра: массовое число A равно числу нуклонов, зарядовое Z равно числу протонов, нейтронов в ядре A − Z.
- Альфа-распад: A уменьшается на 4, Z уменьшается на 2. Элемент смещается на две клетки к началу таблицы.
- Бета-минус-распад: A не меняется, Z увеличивается на 1 (нейтрон превращается в протон).
- Гамма-излучение не меняет ни A, ни Z.
- Закон радиоактивного распада: N = N₀ · 2^(−t/T), где T означает период полураспада.
- Энергия связи: Eсв = Δm·c², где Δm означает дефект массы.
- Модель Бора: атом излучает фотон при переходе с более высокого уровня на более низкий; hν = E₂ − E₁.
- В ядерных реакциях сохраняются суммарные массовое и зарядовое числа.
Как решать задание 16
- Выпишите массовые числа всех известных участников реакции.
- Составьте уравнение баланса по верхним индексам.
- При необходимости составьте такое же уравнение по нижним индексам.
- Найдите неизвестное число.
- Запишите результат.
Разбор примера
Период полураспада изотопа равен 5 суток. Какая доля исходного количества ядер останется через 15 суток?
- Считаем, сколько периодов полураспада укладывается в 15 суток: 15 : 5 = 3.
- За каждый период количество ядер уменьшается вдвое.
- После первого периода осталась 1/2, после второго осталась 1/4.
- После третьего периода осталось 1/8 исходного количества.
- Проверяем формулой: N/N₀ = 2^(−3) = 1/8, то есть 12,5%.
Ответ1/8, то есть 12,5%
Частые ошибки
- Путают массовое и зарядовое числа.
- Забывают учесть частицу в правой части уравнения.
Задание 16 входит в ЕГЭ по физике. Это единственная страница сайта, где собраны все варианты этого номера: текст условия, картинка задания, правильный ответ, разбор решения и теория с алгоритмом. Остальные номера открываются в списке выше, а их перечень с темами есть в списке заданий ЕГЭ по физике.