[생물물리화학]중성자와 동위원소

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중성자와 동위원소에 관한 일반적이고 기초적인 내용입니다.

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본문내용

원소의 원자량은 양성자와 중성자의 수를 합한 것이다. 즉 수소는 한 개의 양성자만이 있고 중성자가 없으므로 질량은 1이다. 탄소는 중성자와 양성자를 각각 6개씩을 가지므로 질량이 12이며, 산소는 각각 8개씩으로 16이다. 이와 같이 원자량을 계산하는 것은 얼핏 단순해 보이나 꼭 그렇지만은 않다. 같은 원소라 할지라도 중성자의 수가 다르면 원자량이 다르다. 이와 같이 중성자의 수가 다른 원소를 동위원소라 한다. 좀 더 정확히 말해서 동위원소란 핵을 이루는 중성자의 수만이 다른 원소를 말한다.
어떤 동위원소의 핵은 불안정(또는 방사성)하여 알파 또는 베타 입자처럼 에너지를 가진 입자의 형태(헬륨 또는 전자)나 고 에너지 양성자(감마선, X선과 유사함) 형태, 또는 위 두 가지가 합쳐진 형태로 방사선을 내면서 붕괴된다. 이 붕괴 과정이 일어난 방사성 동위원소는 질량이 감소되기 때문에 다른 원소로 바뀌는데 이 때 생긴 원소는 방사성일 수도 있고 비방사성일 수도 있다.
주어진 방사성 동위원소의 절반이 붕괴되는 데 걸리는 시간을 그 동위원소의 반감기라고 하며 이것은 방사성 동위원소에 따라 다르다. 예를 들어 실험적으로 만들어진 어떤 방사성 동위원소의 반감기는 몇 초에서 몇 분에 불과하나 자연에서 발견되는 대부분의 방사성 동위원소는 반감기가 길어서 어떤 것은 몇 억년이 되기도 한다. 우라늄-238의 반감기는 약 10억년인데 붕괴된 후 납-206으로 변환된다.

참고 자료

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