13. В результате бомбардировки изотопа лития $${ }^{7}_{3} Li $$ ядрами дейтерия $${ }^{2}_{1} H $$ образуется изотоп бериллия: $${ }^{9}_{4} Be + ... $$. Какая при этом испускается частица?

Решение:

Запишем уравнение ядерной реакции:

$${ }^{7}_{3} Li + { }^{2}_{1} H \rightarrow { }^{9}_{4} Be + X \$$

Для нахождения неизвестной частицы \( X \) применим законы сохранения массового числа (верхние индексы) и зарядового числа (нижние индексы).

Сумма массовых чисел до реакции равна сумме массовых чисел после реакции:

\( 7 + 2 = 9 + A_X \)

\( 9 = 9 + A_X \)

\( A_X = 0 \)

Сумма зарядовых чисел до реакции равна сумме зарядовых чисел после реакции:

\( 3 + 1 = 4 + Z_X \)

\( 4 = 4 + Z_X \)

\( Z_X = 0 \)

Частица с массовым числом 0 и зарядовым числом 0 — это нейтрон ($${ }^{1}_{0} n $$). Однако, в данном случае, чтобы соблюсти баланс, получается частица с нулевыми числами. Обычно это подразумевает испускание гамма-кванта (фотона), который не имеет ни массы, ни заряда, но участвует в балансе энергии. Но если речь идет о частице, то это может быть и другая частица, например, нейтрон, если бы массы и заряды не совпадали.

Перепроверим условие. Если образуется $${ }^{9}_{4} Be $$, то суммарные числа до и после реакции должны быть равны. Если масса и заряд левой части равны массе и заряду $${ }^{9}_{4} Be $$, то испускается фотон.

\( { }^{7}_{3} Li + { }^{2}_{1} H \rightarrow { }^{9}_{4} Be + \gamma \$$

Однако, если в вариантах ответа есть нейтрон, то возможно, что задача подразумевает другую реакцию, где образуется изотоп, отличный от $${ }^{9}_{4} Be $$. Но исходя из условия, это фотон.

Если допустить, что образуется нейтрон, то реакция выглядела бы так:

$${ }^{7}_{3} Li + { }^{2}_{1} H \rightarrow { }^{8}_{4} Be + { }^{1}_{0} n \$$ (где $${ }^{8}_{4} Be $$ очень нестабилен)

Учитывая стандартные реакции, чаще всего при таких условиях испускается гамма-квант.

Ответ: При этом испускается гамма-квант (\(\gamma\)).