Радиоактивный… — Задание 16 ЕГЭ по физике №00048516

Зарядовое число $Z$ — это заряд ядра в единицах элементарного заряда, то есть число протонов. Пройдём по двум распадам и посмотрим, что каждый делает с зарядом.

Шаг 1. $\alpha$-распад. Из ядра вылетает $\alpha$-частица ${}^{4}_{2}\text{He}$ — два протона и два нейтрона. Она уносит заряд $+2$, поэтому заряд ядра уменьшается на $2$:

$${}^{A}_{Z}\text{X}\to{}^{A-4}_{Z-2}\text{Y}+{}^{4}_{2}\text{He}.$$

Шаг 2. Электронный $\beta$-распад. Внутри ядра нейтрон превращается в протон, а наружу вылетает электрон ${}^{\;\,0}_{-1}e$. Электрон заряжен отрицательно, поэтому ядро, «отдав» его, становится заряженнее на $1$:

$${}^{A-4}_{Z-2}\text{Y}\to{}^{A-4}_{Z-1}\text{W}+{}^{\;\,0}_{-1}e.$$

Итог. Было $Z$, стало $Z-1$: зарядовое число уменьшилось на $2-1=1$.

Проверим себя. Порядок распадов не важен: если сначала $\beta$ ($Z+1$), а потом $\alpha$ ($Z+1-2$), получится то же $Z-1$. Пример из природного ряда: торий-232 после одного $\alpha$- и одного $\beta$-распада становится актинием-228 ($Z$: $90\to89$).