Решение: Сопоставление ядер атомов
Статья к заданиюРадиоуглеродный анализ для датирования археологических находок
Прочитайте текст и выполните задания.
Радиоуглеродный анализ для датирования археологических находок
Когда мы слышим об археологических находках, у многих возникает вопрос: каким образом учёные определяют возраст артефактов? На самом деле используются различные методы датирования.
Радиоуглеродный анализ – один из видов радиоизотопного датирования, который определяет возраст органических материалов с помощью измерения содержания в них радиоактивного изотопа углерода C14.
В атмосфере присутствуют три изотопа углерода: стабильные С12 (около 98,89%) и С13 (около 1,11%), а также микроскопическое количество радиоактивного изотопа С14 (0,0000000001%). Изотоп С14 образуется в процессе бомбардировки атмосферы космическими лучами как результат следующей реакции:
¹⁴₇N + ¹₀n → ¹⁴₆C + ¹₁p
В организмах всех живых существ отношение изотопов С12 и С14 равно атмосферному отношению этих изотопов в их географическом регионе и поддерживается скоростью их метаболизма. Однако после смерти организмы перестают накапливать углерод, и содержание изотопа С14 с этого момента уменьшается в результате радиоактивного бета-распада, период которого составляет 5730 лет:
¹⁴₆C → ¹⁴₇N + ⁰₋₁e + νₑ
Таким образом, поскольку первоначальное отношение изотопов С12 и С14 является геологической постоянной, возраст образца можно определить, измерив количество остаточного изотопа С14. К примеру, через В этом заключается основной принцип радиоуглеродной датировки как инструмента археологии. Радиоактивный углерод абсорбируется в биосфере; он прекращает накапливаться со смертью организма и распадается с определённой скоростью, которую можно измерить.
Для каждого схематичного изображения ядра подберите соответствующее условное обозначение ядра. В схемах красные шарики со знаком «+» обозначают протоны, серые шарики — нейтроны.
Решение по шагам
4 шагаВ условном обозначении ядра нижний индекс показывает число протонов, а верхний индекс — массовое число, то есть сумму протонов и нейтронов.
$$Z=N_p,\quad A=N_p+N_n$$Для ядра А число протонов равно 7, число нейтронов равно 7. Следовательно, $Z=7$, $A=14$, это ядро азота.
$$^{14}_{7}\mathrm{N}\rightarrow 3$$Для ядра Б число протонов равно 6, число нейтронов равно 8. Следовательно, $Z=6$, $A=14$, это ядро углерода.
$$^{14}_{6}\mathrm{C}\rightarrow 2$$Для ядра В число протонов равно 6, число нейтронов равно 6. Следовательно, $Z=6$, $A=12$, это ядро углерода.
$$^{12}_{6}\mathrm{C}\rightarrow 1$$Где здесь ошибаются
Путают число протонов с массовым числом.
При вычислении массового числа учитывают только протоны и забывают о нейтронах.
Не различают обозначения углерода и азота по нижнему индексу.