Дано:

Ядро захватывает электрон из электронной оболочки атома.

Найти:

как изменяются масса ядра и число протонов?

Решение:

Ядро состоит из протонов (p^+) и нейтронов (n^0). Электрон имеет заряд -e и массу m_e \approx 9{,}1 \cdot 10^{-31}\text{ кг}, которая хотя и мала, но не равна нулю. При захвате электрона протон и электрон аннигилируют в нейтрон: p^+ + e^- \rightarrow n^0 + \nu_e (электронный захват — разновидность \beta-распада). Анализируем изменения: 1. Число протонов: один протон превратился в нейтрон, значит число протонов (зарядовое число) уменьшилось на 1: Z \rightarrow Z - 1 2. Масса ядра: к ядру присоединился электрон, обладающий ненулевой массой, поэтому масса ядра увеличилась. Массовое число A при этом не изменяется (нейтрон вместо протона — суммарное число нуклонов то же), но фактическая масса ядра чуть возросла на m_e. Таким образом: масса ядра увеличилась (вариант 1), число протонов уменьшилось (вариант 2) → ответ 12.