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방사성 원소의 붕괴 비율과 반감기2025.01.291. 방사성 원소의 붕괴 대부분의 원자 핵은 방사성 붕괴를 한다. 원자가 방사성 붕괴를 할 때 원자를 구성하는 핵종은 자발적으로 입자를 방출하고 질량수가 작은 입자로 변한다. 이때 핵이 붕괴되는 비율은 시간의 변화에 따른 모원자 개수가 감소하는 비율로 나타낼 수 있다. 핵종이 붕괴되는 비율은 원소마다 다르므로 비례상수인 붕괴상수를 사용하여 식으로 나타낼 수 있다. 2. 반감기 반감기는 방사성 원소의 개수가 반으로 줄어드는 데 걸리는 시간을 의미한다. 반감기는 붕괴상수에 의해 결정되며, 붕괴상수가 클수록 반감기가 줄어들고 붕괴상수가 ...2025.01.29
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미적분, 화학 연계 발표자료 - 반감기와 미적분2025.01.211. 반감기 반감기란 어떠한 물질의 양이 초기값의 절반이 되는데 걸리는 시간을 말합니다. 화학반응 속도를 구하는 데 중요한 요소이며, 방사능 원소들의 반감기와 화학반응에서의 반감기(농도)가 있습니다. 붕괴 상수의 차이에 따라 반감기가 달라집니다. 2. 미분 방정식 1개의 입자가 단위시간당 반응할 확률이 K(붕괴상수)일 때, N개의 입자에서 단위시간당 반응할 입자수는 NK로 나타낼 수 있습니다. 이를 통해 미분방정식을 유도할 수 있으며, N에 대한 관계식을 통해 반감기를 구할 수 있습니다. 1. 반감기 반감기는 방사성 물질이나 약물 ...2025.01.21
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방사선계측 체험프로그램: 불감시간 측정 실험2025.11.161. 불감시간 측정 실험 GM 계측기와 NaI(Tl) 계측기를 이용한 불감시간 측정 실험으로, 2선원법과 붕괴선원법의 3가지 계산방법(1차식, 2차식, 3차식)을 적용한다. Nonparalyzable 모델에서 3차식이 가장 정확한 측정값이며, 불감시간의 정확한 값은 219~226 μsec 사이의 값을 가진다. 백그라운드 영향을 고려하여 실험설계의 정확성을 평가한다. 2. Plateau 구간 측정 입력전압 변화에 따른 급격한 계측수 변화를 방지하기 위해 1/3 지점을 설정하여 플래토우 구간을 이용한다. 이는 입력전압에 의해 계측수의 ...2025.11.16
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아주대학교 물리학실험2 축전기의 충방전(A+)2025.01.231. 축전기의 충전 현상 축전기의 충전 현상은 지수함수로 표현할 수 있으며, 전압이 시간에 따라 초기에는 빠르게 증가하다가 점점 증가 속도가 느려져 전원 전압에 근접하게 된다. 실험 결과 전압의 최댓값은 3.964V였으며, 반감기 때의 전압은 1.979V였다. 이를 통해 반감기와 시간상수의 관계식 T= ln2이 성립함을 확인할 수 있었다. 2. 축전기의 방전 현상 축전기의 방전 현상 또한 지수함수로 표현할 수 있으며, 전압이 시간에 따라 초기에는 빠르게 감소하다가 점점 감소 속도가 느려져 0에 근접하게 된다. 실험 결과 방전 시 초...2025.01.23
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RC회로 예비보고서2025.01.121. RC회로 RC회로는 초소형 디지털 회로 방식의 한 종류로 저항과 콘덴서, 트랜지스터를 이용한 논리 회로입니다. 회로의 동작 속도를 빠르게 하기 위해 트랜지스터의 직렬 저항에 대하여 병렬로 스피드업 콘덴서를 넣는 것으로, 잡음 비율이 크다고 합니다. 2. 키르히호프 법칙 키르히호프 법칙은 임의의 복잡한 회로를 흐르는 전류를 구할 때 사용되는 법칙으로, 전류에 관한 제1법칙(접합점법칙 또는 전류법칙)과 전압에 관한 제2법칙(폐회로 법칙, 고리법칙 또는 전압법칙)이 있습니다. 이 두 법칙을 수식으로 나타낸 연립방정식의 해로 전류를 ...2025.01.12
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현대물리학 29장 연습문제 솔루션2025.11.121. 원자핵 물리학 현대물리학의 원자핵 관련 문제들을 다루고 있습니다. 핵반응, 방사능 붕괴, 핵에너지 등 원자핵의 구조와 성질에 관한 기본 개념들을 포함하고 있으며, 이를 통해 원자핵 물리학의 기초 이론을 이해하고 문제 해결 능력을 향상시킬 수 있습니다. 2. 에너지 계산 핵반응에서 방출되는 에너지, 질량-에너지 등가성(E=mc²), 결합에너지 등을 계산하는 문제들을 포함합니다. MeV 단위의 에너지 값들을 다루며, 핵반응 전후의 에너지 변화를 정량적으로 분석하는 방법을 학습할 수 있습니다. 3. 방사능 붕괴 알파붕괴, 베타붕괴 ...2025.11.12
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반응 속도에 미치는 온도의 영향 실험 결과2025.11.161. 반응 속도 상수(k)와 온도의 관계 다양한 온도(25°C, 40°C, 50°C, 60°C)에서 에스터 가수분해 반응의 속도 상수를 측정하였다. 온도가 증가함에 따라 반응 속도 상수가 증가하는 경향을 보였으며, 25°C에서 k=0.0077, 40°C에서 k=0.0089, 50°C에서 k=0.0756, 60°C에서 k=0.0241로 나타났다. 이는 온도 상승이 반응 속도를 가속화함을 의미한다. 2. 활성화 에너지(Ea) 계산 Arrhenius 방정식을 이용하여 활성화 에너지를 계산하였다. ln k vs 1/T 그래프의 기울기로부터...2025.11.16
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RC 회로 실험 결과보고서2025.11.131. RC 회로의 충방전 특성 RC 회로는 저항과 축전기로 구성되며, 충전 시 전류는 처음에 허용되지만 축전기가 충전되면서 0으로 수렴한다. 축전기 전하는 최종값을 향해 시간에 대해 지수적으로 증가하고, 방전 시에는 지수함수적으로 감소한다. 이러한 특성은 그래프상에서 곡선 형태로 나타나며, 저항값이 증가할수록 그래프의 기울기가 완만해진다. 2. 전기용량과 반감기 전기용량은 단위 전압당 전하량으로 정의되며, 단위는 패럿(F)이다. 반감기는 축전기를 반 정도 채우거나 방전하는데 걸리는 시간으로, 전압이 4V에서 2V로 떨어지거나 0V에...2025.11.13
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아보가드로수의 결정 실험 예비보고서2025.11.161. 아보가드로수(Avogadro's number) 12g의 ¹²C에 들어 있는 원자수이며, 1mol 당 6.022 × 10²³ 개의 원자가 존재한다. 물질의 양에 대한 SI 단위로 사용되며, X-선 결정 분석법, 전기량 분석법, 방사선 원소 붕괴법, 브라운 입자 분포법, 단분자막 형성법 등 다양한 방법으로 결정할 수 있다. 2. 스테아르산(Stearic acid)의 단분자막 형성 스테아르산은 친수성(hydrophilic) 카복실기와 소수성(hydrophobic) 탄화수소 사슬을 모두 갖는 양친성 분자이다. 물 표면에서 단분자막을 ...2025.11.16
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핵물리학2025.01.291. 원자핵의 발견 20세기 초에는 원자에 전자가 있다는 사실 외에 원자의 구조에 대해 알고 있는 사람은 거의 없었다. 1897년 J. J. Thomson이 전자를 발견할 당시에는 전자의 질량이 얼마인지도 몰랐으며 어떤 원자에 음으로 대전된 전자가 몇 개나 포함되어 있는지조차 말할 수 없었다. 원자는 전기적으로 중성이므로 원자에 양전하가 있으리라고 추측했지만, 양전하가 어떤 형태인지는 아무도 몰랐다. 한 가지 널리 알려져 있던 모형은 양전하와 음전하가 구 안에 고루 섞여 있는 형태였다. 이후 약간의 시간이 흘러 1911년 Ernes...2025.01.29
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