×

Вы находитесь на архивном сайте ИНХ СО РАН. Сайт закрыт в связи с неактуальностью, представленной на нём информации.
Актуальный сайт расположен по адресу: www.niic.nsc.ru

Логотип ИНХ СО РАН

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки

Институт неорганической химии им. А.В. Николаева

Сибирского отделения Российской академии наук

Научно-образовательный центр Института неорганической химии
им. А.В. Николаева Сибирского отделения РАН

Электронный практикум, разработанный в рамках реализации Программы развития НИУ–НГУ

В.А. Емельянов, М.А. Ильин, К.А. Коваленко

Химические олимпиады. Задания и решения.

Задача 21.

Термоядерные реакции, или реакции синтеза ядер, проходят в недрах и на поверхности звезд. В этих процессах происходит слияние легких ядер с образованием более тяжелых. Но не только природа умеет создавать химические элементы. Так, например, в течение последних пяти лет учеными были открыты (впервые получены) ядра элементов с порядковым номером более 112. Их образование зафиксировано в следующих реакциях:

1. Составьте полные уравнения упомянутых ядерных реакций, заменив знаки вопроса соответствующими числами или символами химических элементов.

2. Попробуйте объяснить, что означают трехбуквенные символы новых элементов (подсказка: элемент 116, обозначаемый Uuh, имеет название унунгексий).

Помимо ядерного синтеза существуют также процессы спонтанного превращения изотопа одного элемента в изотоп другого элемента.

3. Попробуйте закончить приведенные ниже уравнения, относящиеся к разным типам радиоактивного распада.

Известно, что процесс распада нестабильного радиоактивного ядра продолжается до тех пор, пока не получится устойчивое ядро. Например, в результате серии последовательных α- и β-распадов радиоактивный изотоп 238Uпостепенно превращается в стабильный изотоп 206Pb.

4. Рассчитайте, сколько α- и β-распадов включает эта серия ядерных превращений.

Естественный распад ядер проходит с разной скоростью: для одних атомов это доли секунды, для других – миллионы лет. Радиоактивный распад подчиняется кинетическому уравнению первого порядка. В интегральной форме закон имеет вид: , где N0– число атомов радиоактивного изотопа в начальный момент времени, N – число атомов того же изотопа через время t, λ   постоянная распада.

5. Определите возраст месторождения урана, если на 1 г 238U в руде приходится 0,4 г 206Pb. Период полураспада (время, за которое распадается половина атомов радиоактивного изотопа) 238U составляет 4,486 · 109 лет.

Решение задачи