سوال ۴۶ · فیزیک
کنکور تجربی ۱۴۰۴ نوبت اول · سوال ۴۶ · کلید رسمی سازمان سنجش
فیزیک · فیزیک ۳ · فصل ۴: آشنایی با فیزیک اتمی و هسته‌ای
واپاشی انجام می‌دهد. عدد جرمی هستهٔ دختر چقدر است؟
نمایش پاسخ و پاسخ تشریحی
پاسخ درست: گزینهٔ ۱ (کلید رسمی سازمان سنجش)
پاسخ تشریحی
گام اول: در نماد هسته‌ای ، عدد بالا یعنی عدد جرمی و برابر مجموع تعداد پروتون‌ها و نوترون‌هاست. بنابراین برای هستهٔ داده‌شده، است.
گام دوم: ذرهٔ آلفا، هستهٔ هلیم و شامل دو پروتون و دو نوترون است. با گسیل آن، عدد جرمی هسته چهار واحد و عدد اتمی آن دو واحد کاهش می‌یابد (فیزیک ۳، صفحهٔ ۱۱۶).
گام سوم: با پایستگی مجموع عددهای جرمی در دو طرف واکنش داریم:
پس:
بنابراین عدد جرمی هستهٔ دختر است؛ کاهش دوواحدی مربوط به عدد اتمی است، نه عدد جرمی.
پاسخ: گزینهٔ ۱
چرا گزینه‌های دیگر نادرست‌اند
- گزینهٔ ۲: ممکن است با کم‌کردن فقط دو پروتونِ ذرهٔ آلفا به برسید؛ اما دو نوترون نیز از هسته خارج می‌شوند، پس عدد جرمی باید چهار واحد کاهش یابد.
- گزینهٔ ۳: عدد از افزودن عدد جرمی ذرهٔ آلفا به عدد جرمی مادر به دست می‌آید. در واپاشی، ذرهٔ آلفا گسیل می‌شود، نه جذب؛ بنابراین عدد جرمی دختر از مادر کمتر است.
- گزینهٔ ۴: عدد ممکن است از افزودن مجموع عدد جرمی و عدد اتمی آلفا به عدد جرمی مادر حاصل شود. این دو کمیت نباید با هم جمع شوند؛ ضمن اینکه گسیل آلفا باعث کاهش عدد جرمی هسته می‌شود.
راهنمایی قدم‌به‌قدم (پیش از دیدن پاسخ)
- در بخش واپاشی آلفا به یاد بیاورید که ذرهٔ گسیل‌شده هستهٔ کدام اتم است و از چه ذراتی تشکیل شده است.
- عدد جرمی، مجموع تعداد پروتون‌ها و نوترون‌هاست؛ پس برای تغییر آن باید همهٔ نوکلئون‌های خارج‌شده را بشمارید، نه فقط پروتون‌ها را.
- ذرهٔ آلفا دو پروتون و دو نوترون دارد. مجموع آن‌ها را از عدد بالای نماد هستهٔ مادر کم کنید.