ЕГЭ 2024. Физика. Отличный результат. Квантовая 17.21

[Александр Сакович]

17.21 (21.23). Одним из примеров ядерных превращений является захват ядром одного из ближайших к нему электронов из электронной оболочки атома. Как меняются при этом число протонов в ядре и массовое число ядра?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается, 2) уменьшается, 3) не изменяется.

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Источники:
1. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2022. — 736 с. — (ЕГЭ. ФИПИ — школе).
2. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2024. — 496 с. — (ЕГЭ. Отличный результат. Учебная книга).

[Александр Сакович]

Анализ условия. 1) По условию ядро захватывает электрон из электронной оболочки атома, где электрон - это _-1⁰e.
Определим, как изменяются число протонов N_p в ядре и массовое число A ядра при захвате.

Теория. Уравнение электронного захвата имеет вид
\[{}_{Z}^{A}\text{X}+{}_{-1}^{0}e\to {}_{Z-1}^{A}\text{Y}+\nu _e.\]
Следовательно, массовое число нового ядра Y равно
\[A_2 = A,\ \ \ (1)\]
а зарядовое число нового ядра
\[Z_2 = Z-1.\ \ \ (2)\]

Решение. 1) Определим, как изменится число протонов N_p в ядре при захвате.
Число протонов N_p равно
\[N_p = Z.\]
Так как из уравнения (2) следует, что зарядовое число Z ядра уменьшается на 1, то число протонов N_p в ядре так же уменьшается на 1.
Это соответствует изменению № 2.

2) Определим, как изменится массовое число A ядра при захвате.
Из уравнения (1) следует, что массовое число A ядра не изменяется.
Это соответствует изменению № 3.
Ответ: 23.

Примечание. В книге неправильный ответ: 22.