Квантовые явления: строение атома и ядерная физика для ОГЭ

Квантовые явления — четвёртый, самый короткий раздел кодификатора ОГЭ: радиоактивность, строение атома и ядра, период полураспада, ядерные реакции. По спецификации из него в каждом варианте одно-два задания из 22.

Формул в разделе кодификатор не записывает. Всё, что нужно для расчётного задания 11, — несколько правил счёта с массовыми и зарядовыми числами.

На странице

Что входит в раздел
В каких заданиях
Правила счёта
Справочные таблицы
Задачи с решением
Типичные ошибки
Тренажёр по разделу
Вопросы и ответы

Коротко

Раздел 4 кодификатора ОГЭ 2027 года; по кодификатору его изучают в 9 классе.
В варианте из 22 заданий на раздел приходится 1–2 — так в спецификации.
Задание 11 по плану спецификации составляют только по этому разделу; ещё в 9 заданиях он может встретиться наравне с другими.

Что входит в раздел

Содержание раздела по кодификатору ОГЭ 2027 года — нашими словами, по группам. В последнем столбце — коды элементов содержания.

Тема	Что нужно знать	Кодификатор
Радиоактивность	Альфа-, бета- и гамма-излучения. Реакции альфа- и бета-распада.	4.1
Строение атома и ядра	Опыты Резерфорда по рассеянию альфа-частиц, планетарная модель атома. Состав атомного ядра, изотопы.	4.2, 4.3
Период полураспада	Период полураспада атомных ядер.	4.4
Ядерные реакции	Ядерные реакции, законы сохранения зарядового и массового чисел.	4.5
Природа и техника	Естественный радиоактивный фон, космические лучи, действие излучений на организм. Технические устройства: спектроскоп, индивидуальный дозиметр, камера Вильсона, ядерная энергетика.	4.6, 4.7

В каких заданиях встречается раздел

У каждого задания в плане спецификации указано, по каким разделам его составляют. Квантовые явления названы у 10 заданий из 22 — но в одном варианте заданий раздела меньше: 1–2. Номер задания — ссылка на разбор.

Квантовые явления в заданиях ОГЭ по физике 2027 года
№	Что проверяет	По каким разделам	Ответ	Баллы
1	Понятия, величины и приборы	любой из четырёх разделов	цифры	2
2	Устройства и явления	любой из четырёх разделов	цифры	2
3	Узнать явление	любой из четырёх разделов	одна цифра	1
4	Текст с пропусками	любой из четырёх разделов	цифры	2
5	Объяснить явление	любой из четырёх разделов	одна цифра	1
11	Ядро и радиоактивность	только этот раздел	число	1
13	Как изменятся величины: электричество и ядро	электромагнитные, квантовые явления	цифры	2
14	Графики, таблицы и схемы	любой из четырёх разделов	цифры	2
16	Выводы из опыта	любой из четырёх разделов	цифры	2
18	Текст по физике	любой из четырёх разделов	развёрнутый	2

Правила счёта

Это не формулы кодификатора, а правила счёта, которые следуют из его элементов. Название — ссылка на страницу формулы с выводом других величин и задачами, если такая страница есть. В последнем столбце — номера заданий, в чьих видах из нашего тренажёра формула нужна.

Правило	Запись	Кодификатор	Задания
Состав ядра	A = Z + N	4.3	11
Альфа-распад	A − 4, Z − 2	4.1	11
Бета-распад	A, Z + 1	4.1	11
Ядерная реакция	A1 + A2 = A3 + A4, Z1 + Z2 = Z3 + Z4	4.5	11
Период полураспада	N = N02	4.4	11

Что означает каждая буква, в чём она измеряется и когда формула верна — на странице «Формулы для ОГЭ по физике»: квантовые явления. Обозначения и единицы — в таблице «Физические величины».

Справочные таблицы

Справочные таблицы для задач этого раздела не нужны: массовые и зарядовые числа ядер записаны в самом условии. Все таблицы — на странице «Справочные материалы».

Задачи с решением

Задания разных номеров из нашего тренажёра: с кратким ответом каждой формы — одна цифра, число, соответствие, два утверждения из пяти. Условия составлены нами; в тренажёре они каждый раз новые, а здесь закреплены, чтобы решение можно было прочитать.

Задания с развёрнутым ответом здесь нет: по плану спецификации задания 19–22 составляют по первым трём разделам, а задание 17 — по механике и электромагнитным явлениям. Из заданий 17–22 квантовые явления могут встретиться только в тексте задания 18.

Задание 5. Объяснить явление: электричество, свет, ядро

Изотопы одного химического элемента имеют одинаковые химические свойства. Почему? Выбери верный ответ вместе с его объяснением.

У изотопов одинаковое число нейтронов в ядре.
У атомов изотопов одинаковое число электронов: оно равно числу протонов, а число протонов у изотопов одно и то же.
У изотопов одинаковая масса атомов.
Ядра изотопов совершенно одинаковы, а химические свойства определяются ядром.

Решение

Химические свойства атома определяются его электронной оболочкой, а число электронов в нейтральном атоме равно числу протонов в ядре
Вариант 1 не подходит: числом нейтронов изотопы как раз различаются
Вариант 2 подходит: различаются изотопы только числом нейтронов в ядре
Вариант 3 не подходит: массы атомов изотопов разные: у них разные массовые числа
Вариант 4 не подходит: ядра изотопов различаются числом нейтронов, а химические свойства определяет электронная оболочка
Ответ: 2

Ответ: 2

Можно иначе. Обычный водород, дейтерий и тритий образуют с кислородом воду одинаковым образом, хотя в их ядрах 0, 1 и 2 нейтрона. Ответ: 2.

Решать такие задания

Задание 11. Неизвестное ядро в ядерной реакции

Дана ядерная реакция: X + 42He → 4320Ca + 10n. Чему равно массовое число ядра X?

Решение

В ядерной реакции сохраняются сумма массовых чисел (верхние числа) и сумма зарядовых чисел (нижние числа): слева и справа от стрелки они равны
Сумма верхних чисел справа: 43 + 1 = 44
Слева без ядра X: 4. Значит, массовое число ядра X: 44 − 4 = 40

Ответ: 40

Можно иначе. Проверь подстановкой: с числом 40 суммы верхних чисел слева и справа равны 44. Так же по нижним числам находят второе число, и ядро X оказывается ядром 4018Ar.

Если получилось другое число

18 — Это зарядовое число — его дают нижние числа. Спрашивают массовое: работай с верхними.
48 — Числа частиц, стоящих по ту же сторону от стрелки, что и X, нужно вычесть из суммы другой стороны, а не прибавить.
44 — Это сумма для всей стороны. Вычти из неё числа частиц, которые стоят рядом с X.

Решать такие задания

Задание 11. Период полураспада

Период полураспада радия-226 составляет примерно 1600 лет. В образце было 12 мг этого изотопа. Сколько миллиграммов изотопа распадётся за 3200 лет?

Решение

Период полураспада — время, за которое распадается половина имеющихся ядер
За 3200 лет прошло 3200 : 1600 = 2 периода полураспада
Каждый период масса изотопа уменьшается вдвое: 12 мг → 6 мг → 3 мг. Останется 3 мг
Распадётся: 12 − 3 = 9 мг

Ответ: 9

Можно иначе. За 2 периода полураспада количество изотопа уменьшается в 2² = 4 раза: 12 мг : 4 = 3 мг останется, а распадётся 12 − 3 = 9 мг.

Если получилось другое число

3 — Столько останется. Спрашивают, сколько распадётся: вычти из начальной массы.
6 — Половина остаётся (и распадается) за один период. Посчитай, сколько периодов прошло.

Решать такие задания

Задание 13. Изменение величин: атом и ядро

Ядро радиоактивного изотопа испытало альфа-распад. Как при этом изменятся зарядовое число ядра и число нейтронов в ядре? Для каждой величины определи характер изменения. Цифры в ответе могут повторяться.

увеличится
уменьшится
не изменится

Решение

Альфа-частица — ядро гелия 42He: она уносит 2 протона и 2 нейтрона. Выполняются законы сохранения зарядового и массового чисел
Первая величина — цифра 2. Зарядовое число ядра уменьшится — альфа-частица уносит 2 протона: Z уменьшается на 2
Вторая величина — цифра 2. Число нейтронов в ядре уменьшится — альфа-частица уносит 2 нейтрона
Записываем цифры по порядку величин. Ответ: 22

Ответ: 22

Можно иначе. Пример: 22688Ra → 22286Rn + 42He. Зарядовое число 88 → 86, массовое 226 → 222, нейтронов 138 → 136. Ответ: 22.

Решать такие задания

Задание 14. Таблица: радиоактивный распад

В таблице показано, как со временем меняется число нераспавшихся ядер радиоактивного изотопа в образце.

Время, сут	0	2	4	6	8
Число нераспавшихся ядер, млн	2400	1200	600	300	150

Используя данные таблицы, выбери из предложенного перечня два верных утверждения. Запиши их номера.

За 6 сут распалось 87,5 % первоначального числа ядер.
Через 10 сут после начала наблюдения в образце останется 75 млн нераспавшихся ядер.
За каждые 2 сут распадается одно и то же число ядер.
За первые 4 сут распалось 600 млн ядер.
Период полураспада изотопа равен 4 сут.

Решение

Ищем в таблице время, за которое число ядер уменьшается вдвое. По таблице за каждые 2 сут число нераспавшихся ядер уменьшается вдвое (2400 → 1200 → 600 млн). Это и есть период полураспада — 2 сут
1) Верно. Осталось 300 млн из 2400 млн — это 18, или 12,5 %. Распалось 100 % − 12,5 % = 87,5 %.
2) Верно. Через 8 сут осталось 150 млн; ещё через один период полураспада останется половина: 75 млн.
3) Неверно. За первые 2 сут распалось 1200 млн ядер, за следующие — 600 млн: распадается одна и та же доля ядер — половина, а не одно и то же число.
4) Неверно. 600 млн — это число ядер, которые остались. Распалось 2400 − 600 = 1800 млн.
5) Неверно. За 4 сут число ядер уменьшилось не в два, а в четыре раза. Период полураспада — 2 сут.
Верные утверждения — 1 и 2. Ответ: 12

Ответ: 12

Можно иначе. Продолжи таблицу на один столбец и для каждого утверждения отдельно посчитай, сколько ядер осталось и сколько распалось: это разные числа. Верны утверждения 1 и 2, ответ 12.

Решать такие задания

Типичные ошибки

Перепутаны числа в записи ядра: верхнее — массовое (протоны и нейтроны вместе), нижнее — зарядовое (протоны).
Число нейтронов принято равным массовому числу: нейтронов — массовое число минус зарядовое.
При бета-распаде уменьшено массовое число: оно не меняется, а зарядовое увеличивается на 1.
При альфа-распаде зарядовое число уменьшено на 4, а массовое на 2 — наоборот: массовое на 4, зарядовое на 2.
За два периода полураспада «распалось всё»: остаётся четверть ядер, за три периода — восьмая часть.
Спрошено, сколько ядер распалось, а в ответе записано, сколько осталось, — или наоборот.
Число электронов в нейтральном атоме взято равным числу нейтронов: оно равно числу протонов.

Тренажёр по разделу

Виды заданий тренажёра, которые относятся к разделу, — 6 видов. Каждая ссылка открывает задания одного вида: в заданиях 1–16 — новое условие, подсказка к ошибке и разбор по шагам; задания 17–22 решаешь на бумаге и сверяешь запись с образцом.

Квантовые явления встречаются и в смешанных видах заданий 3, 4, 5 и 16 — «электромагнитные и квантовые явления»: они перечислены на странице раздела «Электромагнитные явления».

Вопросы и ответы

Сколько заданий по ядерной физике в ОГЭ?

По спецификации 2027 года на раздел «Квантовые явления» приходится одно-два задания из 22. Расчётное задание 11 всегда из этого раздела.

В каком классе проходят квантовые явления?

По кодификатору ОГЭ — в 9 классе.

Какие формулы нужны по ядерной физике?

Кодификатор ОГЭ 2027 года формул в этом разделе не записывает. Нужны правила счёта: состав ядра, изменение чисел при альфа- и бета-распаде, сохранение массового и зарядового чисел в реакциях, деление числа ядер пополам за каждый период полураспада.

Как найти число нейтронов в ядре?

Вычесть из массового числа зарядовое: N = A − Z.

Что такое изотопы?

По школьному курсу — ядра одного химического элемента с разным числом нейтронов: зарядовое число у них одинаково, массовое — разное.

Квантовые явления — в тренажёреСейчас в тренажёре все 22 задания: в заданиях 1–16 — каждый раз новое условие, подсказка к ошибке и разбор по шагам; задания 17–22 с развёрнутым ответом — решаешь на бумаге, вводишь результат для проверки, сверяешь запись с образцом и сам отмечаешь по чек-листу, что в ней есть, — баллы по критериям считаются из этих отметок, это ориентир, а не оценка эксперта. Бесплатно и без регистрации.

Открыть тренажёр

Другие разделы

Тексты задач и описание содержания раздела наши. Факты об экзамене и справочные значения — из демоверсии, спецификации и кодификатора ФИПИ для ОГЭ 2027 года; на день обновления документы опубликованы как проект. Обновлено 11.10.2026.