Ядерные Реакции — Задание 16 ЕГЭ по физике №00047994

Сливаются два ядра гелия-3, а получаются $\alpha$-частицы и протоны. Сколько каких — найдём из двух законов сохранения.

Шаг 1. Обозначения. Знаки «?» — это коэффициенты: пусть получается $x$ $\alpha$-частиц (ядер ${}^{4}_{2}\text{He}$) и $y$ протонов. В ядерной реакции отдельно сохраняется сумма массовых чисел (верхних) и отдельно — сумма зарядов (нижних).

Шаг 2. Два равенства. Массовые числа: слева $3+3=6$, справа $4x+y$. Заряды: слева $2+2=4$, справа $2x+y$:

$$4x+y=6,\qquad 2x+y=4.$$

Шаг 3. Решаем. Вычтем второе равенство из первого — $y$ уйдёт:

$$2x=2\ \Rightarrow\ x=1,\qquad y=4-2\cdot1=2.$$

Получается одна $\alpha$-частица и два протона, в ответ — подряд: сначала $1$, потом $2$.

Проверим себя нейтронами. В каждом ядре гелия-3 один нейтрон, всего $2$. В $\alpha$-частице нейтронов $2$, в протоне — ни одного: справа $1\cdot2+2\cdot0=2$. Сходится.