В результате цепочки радиоактивных превращений изотопа тория \(^{232}_{90}Th\) превратился в изотоп свинца \(^{208}_{82}Pb\). Определите: а) число альфа-распадов в этой цепочке; б) число бета-распадов.

Для того чтобы ответить на этот вопрос, нужно понять, как происходит цепочка радиоактивных превращений изотопа тория $^{232}_{90}Th$ в изотоп свинца $^{208}_{82}Pb$, а именно, сколько альфа- и бета-распадов происходит при этом.

Часть 1. Суть превращений

Изотоп тория $^{232}_{90}Th$ подвержен радиоактивному распаду и через серию превращений превращается в стабильный изотоп свинца $^{208}_{82}Pb$. Этот процесс включает в себя как альфа-распады (потеря ядра гелия, т.е. двух протонов и двух нейтронов), так и бета-распады (переход нейтрона в протон с излучением электрона и антинейтрино).

Цепочка превращений, ведущая из тория $^{232}_{90}Th$ в свинец $^{208}_{82}Pb$, следующая:

1. $^{232}_{90}Th$ (альфа-распад)

2. $^{228}_{88}Ra$ (альфа-распад)

3. $^{224}_{86}Rn$ (альфа-распад)

4. $^{220}_{84}Po$ (альфа-распад)

5. $^{216}_{82}Pb$ (альфа-распад)

6. $^{212}_{80}Hg$ (альфа-распад)

7. $^{208}_{78}Pb$ (бета-распад)

8. $^{208}_{82}Pb$ (стабильный изотоп свинца)

Часть 2. Количество альфа-распадов

Альфа-распады происходят, когда ядро теряет два протона и два нейтрона. В данной цепочке изотопы теряют ядра альфа-частиц несколько раз:

1. $^{232}_{90}Th \rightarrow ^{228}_{88}Ra$ — альфа-распад

2. $^{228}_{88}Ra \rightarrow ^{224}_{86}Rn$ — альфа-распад

3. $^{224}_{86}Rn \rightarrow ^{220}_{84}Po$ — альфа-распад

4. $^{220}_{84}Po \rightarrow ^{216}_{82}Pb$ — альфа-распад

5. $^{216}_{82}Pb \rightarrow ^{212}_{80}Hg$ — альфа-распад

6. $^{212}_{80}Hg \rightarrow ^{208}_{78}Pb$ — альфа-распад

Таким образом, в цепочке происходит 6 альфа-распадов.

Часть 3. Количество бета-распадов

Бета-распады происходят, когда нейтрон в ядре превращается в протон, при этом испускается электрон (бета-частица) и антинейтрино. В цепочке переход из $^{212}_{80}Hg$ в $^{208}_{78}Pb$ сопровождается бета-распадом:

1. $^{212}_{80}Hg \rightarrow ^{208}_{78}Pb$ — бета-распад

После этого $^{208}_{78}Pb$ стабилен и не распадается далее.

Таким образом, в цепочке происходит 1 бета-распад.

Ответ:

• а) Число альфа-распадов в цепочке: 6.

• б) Число бета-распадов в цепочке: 1.