Какая частица обозначена буквой X в приведенном ниже уравнении ядерной реакции: 8 сверху 4 внизу Be + X -> 7 сверху 3 внизу Li + 2 вверху 1 внизу H

В данном уравнении ядерной реакции, которое выглядит как:

$_4^8Be + X \rightarrow _3^7Li + 2 \cdot _1^2H$

необходимо найти, что за частица обозначена буквой X.

Разбор реакции

1. Исходные частицы:
   • $_4^8Be$ — бериллий-8, атомное число 4, массовое число 8.
   • $X$ — частица, которую нужно определить.
2. Продукты реакции:
   • $_3^7Li$ — литий-7, атомное число 3, массовое число 7.
   • $2 \cdot _1^2H$ — два атома дейтерия ($_1^2H$), каждый из которых имеет атомное число 1 и массовое число 2.

Закон сохранения чисел

При ядерных реакциях обязательно соблюдаются законы сохранения как массы (массового числа), так и заряда (атомного числа).

1. Закон сохранения массового числа:

Массовое число до реакции должно равняться массовому числу после реакции. Рассчитаем массовое число:

• До реакции: бериллий-8 ($_4^8Be$) + X, массовое число $8 + M_X$, где $M_X$ — массовое число частицы X.
• После реакции: литий-7 ($_3^7Li$) + 2 дейтерия ($2 \cdot _1^2H$), массовое число $7 + 2 \times 2 = 7 + 4 = 11$.

Таким образом, у нас получается уравнение для сохранения массового числа:

Отсюда $M_X = 3$.

2. Закон сохранения заряда:

Атомное число до реакции также должно равняться атомному числу после реакции.

• До реакции: атомное число бериллия $_4^8Be$ равно 4, и атомное число частицы X — пусть оно будет $Z_X$.
• После реакции: атомное число лития $_3^7Li$ равно 3, и атомное число каждого дейтерия $_1^2H$ равно 1. Так как образуется два дейтерия, суммарное атомное число после реакции будет $3 + 2 \times 1 = 5$.

Итак, у нас получается уравнение для сохранения заряда:

Отсюда $Z_X = 1$.

Итог:

Частица X имеет атомное число 1 и массовое число 3. Это означает, что X — это тритий ($_1^3T$), изотоп водорода, состоящий из одного протона и двух нейтронов.

Таким образом, уравнение ядерной реакции выглядит следующим образом:

Это типичная реакция ядерного синтеза, где бериллий-8 взаимодействует с тритием, образуя литий-7 и два атома дейтерия.