[공학]핵분열의 전자거동과 방사능

소개

핵분열의 전자거동과 방사능

목차

1. 원자의 구조 원자의 구조
2. 핵분열의 원리
3. 핵분열시의 전자의 거동
4. 핵분열의 이용
⑴ 원자력 발전
⑵ 원자 폭탄
5. 방사선 동위원소
*방사능의 단위
*방사선 변환의 예
*방사선의 종류
*방사선의 성질과 작용의 비교

본문내용

핵분열 중 전자가 방출되는 핵분열은 ‘중성자 → 양성자 + 전자’의 과정을 겪는 베타 붕괴가 대표적이다. 이 때 나오는 방사선을 베타선이라고 불렀지만 지금은 그 정체가 ‘전자’임이 알려져 있다. 베타 붕괴에서 반응 전의 중성자와 반응 후의 ‘양성자 +전자’ 조합을 비교했을 때 여러 가지 여러 가지 물리량이 보존되어야 하는데, 첫째로 질량이 보존 되어야 한다. 중성자 ≒ 양성자 이고, 전자 ≒ 0 으로 본다면 거의 만족한다. 실제로 질량 손실이 약간 있을 수 있는데 이때 그 손실된 질량이 에너지가 되어 원자력 발전 및 원자폭탄에 사용되는 것이다. 둘째로는 전하량이 보존된다. 중성자 = 0, 양성자 = +1, 전자 = -1 이므로 전하량의 보존이 성립하는 것이다. 마지막으로 운동량이 보존된다. 중성자와 양성자의 운동량에 약간 차이가 발생하면 그 차이만큼을 전자가 갖게 된다. 그런데 전자는 가볍기 때문에 엄청난 속력을 갖게 되어 직진성이 뛰어난 방사선이라는 이름을 붙이게 된 것이다.
핵붕괴시의 전자라고 특별할 건 없다. 전자는 지금도 우리 주변에서 얼마든지 방출되고 있기 때문이다. 전자가 다른 입자와 충돌하지 않는다면 영원히 직선으로 날아가게 된다. 운동량이 보존되어 외력이 없다면 처음 속도를 유지한다. 그러다 다른 입자를 만났을 때 사건이 일어나는데, 똑같은 전자를 만났다면 전기적인 척력으로 튕겨나가게 되지만, 양성자를 만났다면 약간 인력을 작용하다 결합하진 못하고 경로만 휘는 운동을 할 수도 있고, 운이 좋아 결합을 한다면 그게 바로 수소원자가 되는 것이다.
양성자가 아닌 임의의 원자나 분자를 만날 때도 마찬가지 이다. 원자나 분자의 외부에는 필연적으로 전자층 (전자구름)이 감싸고 있으므로 이 전자들에 의해 전기적 척력을 받아 튕겨날

참고자료

· 없음