Bài 3 trang 203 sách giáo khoa Vật lí 12

Đề bài

Trên một số sao người ta tìm thấy các hạt nhân cacbon có vai trò xuất phát điểm của một chuỗi phản ứng tổng hợp (được gọi là chi trình CNO). Hãy hoàn chỉnh các phản ứng đó.

1. \( _{6}^{12}\textrm{C}\) + ? → \( _{7}^{13}\textrm{N}\)

2. \( _{7}^{13}\textrm{N}\) → \( _{6}^{13}\textrm{C}\) + ?

3. \( _{6}^{13}\textrm{C}\) + ? → \( _{7}^{14}\textrm{N}\)

4. \( _{7}^{14}\textrm{N}\) + ? → \( _{8}^{15}\textrm{O}\)

5. \( _{8}^{15}\textrm{O}\) → \( _{7}^{15}\textrm{N}\) + ?

6. \( _{7}^{15}\textrm{N}\) + \( _{1}^{1}\textrm{H}\) → \( _{6}^{12}\textrm{C}\) + ?

Phương pháp giải - Xem chi tiết

\(_{{Z_1}}^{{A_1}}A + _{{Z_2}}^{{A_2}}B \to _{{Z_3}}^{{A_3}}C + _{{Z_4}}^{{A_4}}D\)

Sử dụng định luật bảo toàn điện tích và bảo toàn số nuclon (bảo toàn số A)

\(\left\{ \begin{array}{l}{Z_1} + {Z_2} = {Z_3} + {Z_4}\\{A_1} + {A_2} = {A_3} + {A_4}\end{array} \right.\)

Lời giải chi tiết

1. \(_6^{12}C + _Z^AX \to _7^{13}N\)

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích và định luật bảo toàn số nuclon, ta có:

\(\left\{ \begin{array}{l}6 + {Z_X} = 7\\12 + {A_X} = 13\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{Z_X} = 1\\{A_X} = 1\end{array} \right.\)

\( \Rightarrow X\) là \(_1^1H\)

Viết lại phương trình phản ứng: \(_6^{12}C + _1^1H \to _7^{13}N\)

2. \(_7^{13}N \to _6^7C + _Z^AY\)

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích và định luật bảo toàn số nuclon, ta có:

\(\left\{ \begin{array}{l}7 = 6 + {Z_Y}\\13 = 13 + {A_X}\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{Z_Y} = 1\\{A_Y} = 0\end{array} \right.\)

\( \Rightarrow Y\) là \(_1^0e\)

Viết lại phương trình phản ứng: \(_7^{13}N \to _6^7C + _1^0e\)

3. \(_6^{13}C + _Z^AM \to _7^{14}N\)

 Áp dụng định luật bảo toàn điện tích và định luật bảo toàn số nuclon, ta có:

\(\left\{ \begin{array}{l}6 + {Z_M} = 7\\13 + {A_M} = 14\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{Z_M} = 1\\{A_M} = 1\end{array} \right.\)

\( \Rightarrow M\) là \(_1^1H\)

Viết lại phương trình phản ứng: \(_6^{13}C + _1^1H \to _7^{14}N\)

4. \(_7^{14}N + _Z^AB \to _8^{15}O\)

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích và định luật bảo toàn số nuclon, ta có:

\(\left\{ \begin{array}{l}7 + {Z_B} = 8\\14 + {A_B} = 15\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{Z_B} = 1\\{A_B} = 1\end{array} \right.\)

\( \Rightarrow B\) là \(_1^1H\)

Viết lại phương trình phản ứng: \(_7^{14}N + _1^1H \to _8^{15}O\)

5. \(_8^{15}O \to _7^{15}N + _Z^AE\)

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích và định luật bảo toàn số nuclon, ta có:

\(\left\{ \begin{array}{l}8 = 7 + {Z_E}\\15 = 15 + {A_E}\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{Z_E} = 1\\{A_E} = 0\end{array} \right.\)

\( \Rightarrow E\) là \(_1^0e\)

 Viết lại phương trình phản ứng: \(_8^{15}O \to _7^{15}N + _1^0e\)

6. \(_7^{15}N + _1^1H \to _6^{12}C + _Z^AF\)

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích và định luật bảo toàn số nuclon, ta có:

\(\left\{ \begin{array}{l}7 + 1 = 6 + {Z_F}\\15 + 1 = 12 + {A_F}\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{Z_F} = 2\\{A_F} = 4\end{array} \right.\)

\( \Rightarrow F\) là \(_2^4He\)

 Viết lại phương trình phản ứng: \(_7^{15}N + _1^1H \to _6^{12}C + _2^4He\)