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Quelle particule subatomique A est émise lorsque l’isotope instable du fluor suivant se décompose ? (A) Neutron, (B) quark, (C) électron, (D) positron ou (E) proton.
L’équation donnée représente l’isotope instable du fluor 18 subissant une désintégration radioactive pour former un élément différent, dans ce cas l’oxygène 17, tout en émettant également une particule subatomique représentée ici par A. La désintégration radioactive est le processus par lequel un noyau instable émet spontanément des particules ou un rayonnement. La question indique que dans ce processus de désintégration radioactive, une particule subatomique est émise. Nous pouvons découvrir l’identité de la particule subatomique A en considérant que les réactifs et les produits dans une équation nucléaire doivent avoir le même nombre de masse total représenté ici par A, qui peut être calculé pour les noyaux en trouvant la somme des protons et des neutrons.
Par exemple, notre réactif, le fluor 18, a un nombre de masse de 18, et donc 18 est la somme de ses protons et de ses neutrons, tandis que notre produit, l’oxygène 17, a un nombre de masse de 17. Et nous devons déterminer le nombre de masse de la particule A. Les réactifs et les produits des équations nucléaires doivent également avoir la même charge totale représentée ici par Z, qui est la charge de la particule à laquelle elle se réfère, et qui pour les noyaux est égale au nombre de protons. Notre réactif, le fluor 18, n’est pas une particule subatomique. Donc, nous savons que le nombre neuf indique le nombre de protons dans son noyau, tandis que l’oxygène 17 a huit protons. Nous pouvons utiliser ces informations pour déterminer la charge de la particule A.
Comparons les nombres de masse des réactifs et des produits. Le seul réactif donné dans l’équation est le fluor 18. Donc, le nombre de masse total des réactifs est 18, et le nombre de masse qui nous est donné dans les produits est 17 provenant de l’oxygène 17. Donc, pour que le nombre de masses total des réactifs soit égal au nombre de masse total des produits, nous devons en ajouter un aux produits. Et par conséquent, la particule subatomique A doit avoir un nombre de masse de un.
Répétons ce processus pour déterminer la charge de la particule A. Le fluor 18 a neuf protons, tandis que l’oxygène 17 a huit protons. Donc, pour que cette formule soit vraie, nous devons en ajouter une aux produits. Et par conséquent, la particule subatomique A doit avoir une charge de plus un.
Regardons les choix de réponses. Le choix de réponse (A), un neutron, a un nombre de masse de un mais est une particule neutre et a donc une charge de zéro. Nous pouvons éliminer le choix de réponse (A). Le choix de réponse (B), un quark, est une particule fondamentale qui constitue les neutrons et les protons. Donc, sa masse serait beaucoup plus petite que celle d’un proton ou un neutron, tout comme sa charge. Nous pouvons éliminer le choix de réponse (B). Le choix de réponse (C), un électron, a une masse tellement plus petite qu’un proton ou qu’un neutron qu’on lui donne un nombre de masse de zéro et une charge de moins un. Donc, nous pouvons éliminer le choix de réponse (C). Le choix de réponse (D), un positron, est une particule subatomique avec un nombre de masse identique à celui d’un électron avec une charge opposée de plus un. Nous pouvons également éliminer le choix de réponse (D).
Enfin, le choix de réponse (E), un proton, a un nombre de masse de un et une charge de plus un. Cela correspond à la fois au nombre de masse et à la charge que nous avons trouvés pour la particule subatomique A. Par conséquent, la bonne réponse est (E), proton.
