ID: 00018660
В настоящее время принято считать, что одним из источников энергии Солнца служит так называемый углеродный цикл синтеза гелия. Этот цикл начинается с ядра углерода. В результате нескольких последовательных поглощений ядром протонов и испускания позитронов (при этом образуются ядра промежуточных элементов, а также нейтрино и гамма-кванты) вновь образуется прежнее ядро углерода ^{12}_{6}\text{C} и синтезируется ядро гелия ^{4}_{2}\text{He}:
^{12}_{6}\text{C} + x\cdot{}^{1}_{1}p \;\to\; {}^{12}_{6}\text{C} + {}^{4}_{2}\text{He} + y\cdot{}^{0}_{+1}e.
Сколько протонов поглощается и сколько позитронов испускается в ходе такого углеродного цикла?
В ответе запишите число протонов и позитронов без пробелов и запятых.
Источник: ФИПИ
Углерод в начале и в конце один и тот же — он играет роль «катализатора». Поэтому баланс сводится к тому, что из поглощённых протонов получается ядро гелия плюс вылетевшие позитроны. Считаем по двум законам сохранения. У позитрона ^{0}_{+1}e массовое число 0, а заряд +1.
Массовые числа: 12 + x\cdot 1 = 12 + 4 + y\cdot 0. Углерод сокращается, остаётся x = 4.
Заряды: 6 + x\cdot 1 = 6 + 2 + y\cdot 1. Снова углерод (6) сокращается: x = 2 + y. Подставляем x=4: 4 = 2 + y, отсюда y = 2.
Значит поглощается 4 протона и испускается 2 позитрона. Записываем по порядку.
Ответ: 42