化学の質問です。(1)〜(6)までの核反応式がどのようにして答えを出すのかがわからなくて質問しました

化学の質問です。(1)〜(6)までの核反応式がどのようにして答えを出すのかがわからなくて質問しました。1〜5までが自分で解いたので間違ってるかもしれませんがどのように解くのかお願いしますm(__)m

No.1 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2018/04/16 18:27

これは、原子核反応、および放射性同位体の「崩壊（または壊変）」と呼ばれる反応ですね。

原子核反応は、加速器で加速した荷電粒子や、大気圏内での宇宙線が原子核と衝突することによって発生するもの。

放射性同位体の崩壊は、原子核から「放射線」を放出して、原子核自体も他の原子核に変化するもの。決まった「半減期」で自然に発生します。
パターンは「アルファ崩壊」「ベータ崩壊」（電子を放出するものと、陽電子を放出するものがある）しかありません。（「ガンマ線」を出す「ガンマ崩壊」は、原子核の構成は変化しない）

いずれも、前後の「原子番号（陽子の数）」と「質量数（陽子＋中性子の数の合計）」の「収支バランス」をとります。

(1) 放射性炭素14の「崩壊（または壊変）」です。電子を放出する「ベータ崩壊」です。
原子番号が１つ上の「窒素（N）」になります。
　　14C → 14N + β-

(2) アルミニウムに、加速器で加速した「アルファ粒子」（陽子２個+中性子２個のヘリウム原子核）を衝突させた場合の原子核反応。
　　27Al + α(4He) → 30P + 1n

　27Al は「陽子13個、中性子14個」なので、ここに「陽子２個、中性子２個のアルファ粒子」が衝突すると、「陽子15個、中性子16個」になる。ここから「中性子１個」が分かれると、残るのは「陽子15個、中性子15個」。これは「陽子15個」なので原子番号15の「リン（P）」で、質量数は「15+15=30」。
　質問者さんの書いたものは、前後の陽子数、中性子数の収支が合いません。

(3) 同じく「陽子２個、中性子２個のアルファ粒子」の衝突。
　14N は「陽子７個、中性子７個」なので、ここに「陽子２個、中性子２個のアルファ粒子」が衝突すると、「陽子９個、中性子９個」になる。ここから「水素原子核」つまり「陽子１個」が分かれると、残るのは「陽子8個、中性子9個」。これは「陽子8個」なので原子番号8の「酸素（O）」で、質量数は「8+9=17」。従って
　　14N + α(4He) → 17O + 1H

(4) 18F の「崩壊（または壊変）」です。陽電子を放出する「ベータ崩壊」です。通常の電子を放出するベータ崩壊とは逆に、原子番号が１つ下の「酸素（O）」になります。
　18F → 18O + β+

(5) 16O に、「中性子」を衝突させた場合の原子核反応。
　　16O + 1n → 13C + α(4He)

　16O は「陽子8個、中性子8個」なので、ここに「中性子」が衝突すると、「陽子8個、中性子９個」になる。ここから「アルファ粒子」つまり「陽子２個、中性子２個」が分かれると、残るのは「陽子6個、中性子7個」。これは「陽子6個」なので原子番号6の「炭素（C）」で、質量数は「6+7=13」。

(6) 90Sr （ストロンチウム90）の「崩壊（または壊変）」です。電子を放出する「ベータ崩壊」です。原子番号が１つ上の「イットリウム（Y）」になります。
　　90Sr → 90Y + β-

この回答へのお礼

とてもわかりやすかったです！ありがとうございます

お礼日時：2018/04/17 20:26