Ядерные Реакции — Задание 16 ЕГЭ по физике №00047999

Сливаются два ядра гелия-3. Неизвестных в правой части два — число $\alpha$-частиц и число протонов, поэтому понадобятся два закона сохранения, даже если спрашивают только про $\alpha$-частицы.

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).

Проверим себя нейтронами. В двух ядрах гелия-3 по одному нейтрону — всего $2$. У протона нейтронов нет, значит, оба нейтрона должны оказаться в $\alpha$-частицах, а в каждой $\alpha$-частице их ровно $2$. Одна $\alpha$-частица — сходится.