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방사선을 내는 원자핵 (방사성 붕괴)
저절로 부서진 원자핵은 사라질까요, 아니면 다른 무엇이 될까요?
무슨 일이 일어났나
방사성 붕괴(radioactive decay)는 불안정한 원자핵이 스스로 방사선을 내고 다른 원자, 곧 붕괴 생성물로 바뀌는 일입니다(EPA).
알파 입자는 양성자 2 개와 중성자 2 개가 묶인 덩어리이고(DOE), 감마선은 무게 없는 에너지 덩이인 광자입니다(EPA). DOE 에 따르면 알려진 불안정 동위 원소의 97 % 에서 베타 붕괴가 관측되었습니다.
시뮬레이터에서 라돈-222 1000 개로 시작하면, 시계가 10⁶ 초(약 11.6 일)에 이를 때 라돈은 처음의 0.125 만 남고 가장 많은 핵종은 납-210 이 됩니다.
오래 머무는 납-210 을 지나 비스무트-210 · 폴로늄-210 을 거치면, 시계가 10¹⁰ 초(약 317 년)를 지날 때 모두 사슬 끝의 납-206 이 되어 있습니다.
이런 붕괴는 우리 둘레에서도 늘 일어나서, LBL 은 지구에 자연으로 있는 방사성 동위 원소를 약 50 가지로 적습니다.
💡 생활 속 예시
- 지하실이나 땅에 가까운 방에서 라돈을 재는 까닭은, 땅속 우라늄 사슬 한가운데에서 기체인 라돈-222 가 생겨 스며 나올 수 있기 때문입니다.
- 지구 속이 수십억 년이 지나도 식지 않은 데에는 붕괴열도 한몫합니다 — DOE 는 자연 방사능의 열이 없었다면 지구 중심핵이 수십억 년 전에 얼었을 것이라고 적습니다.
🙅 오해 깨기오해 모음 보기
누가 왜 찾았나
방사능은 1896 년 앙리 베크렐과 피에르 퀴리 · 마리 퀴리가 찾았고(DOE), 마리 퀴리는 이 새 현상을 «방사능(radioactivity)» 이라고 이름 지었습니다(APS). 그 뒤 러더퍼드는 이 방사선을 알파 · 베타 · 감마로 나누어 이름 붙였습니다(LBL).
확인된 값
- 방사능을 처음 밝힌 해 — 앙리 베크렐 · 피에르 퀴리 · 마리 퀴리
- 1896 출처
- 알파 입자 = 양성자 2 개와 중성자 2 개가 묶인 것
- 2 protons + 2 neutrons 출처
- 베타 붕괴가 관측된 불안정 동위 원소의 몫 — 가장 흔한 방사성 붕괴
- 97 % 출처
- 감마선 = 무게 없는 에너지 덩이(광자)
- photons 출처
- 알파 · 베타 · 감마라는 이름을 붙인 사람 — 러더퍼드
- Ernest Rutherford 출처
- «방사능(radioactivity)» 이라는 말을 지은 사람 — 마리 퀴리 (Marie Curie)
- Marie Curie 출처
- 지구에 자연으로 있는 방사성 동위 원소 수 (약)
- 50 개 출처
- 붕괴한 원자는 다른 원자(붕괴 생성물)로 바뀐다
- decay product 출처
- 자연 방사능의 열이 없었다면 지구 중심핵은 수십억 년 전에 얼었을 것 (DOE)
- radiogenic heat 출처
교육과정에서는
- 한국 2022 · 지구과학 · 지구의 역사와 한반도의 암석 [12지구02-01]
- 잉글랜드 · KS4 Physics: Atomic structure
- 일본 · 中学校 第1分野 (3) 電流とその利用
- 일본 · 高等学校 物理 (4) 原子
출처
- https://www.energy.gov/science/doe-explainsradioactivity(확인 2026-11-12)
- https://www.energy.gov/science/doe-explainsbeta-decay(확인 2026-11-12)
- https://www.epa.gov/radiation/radiation-basics(확인 2026-11-12)
- https://www2.lbl.gov/abc/wallchart/chapters/03/4.html(확인 2026-11-12)
- https://www.aps.org/apsnews/2008/02/becquerel-discovers-radioactivity(확인 2026-11-12)
- https://www2.lbl.gov/abc/wallchart/chapters/03/0.html(확인 2026-11-12)
- https://www.epa.gov/radiation/radioactive-decay(확인 2026-11-12)
- https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1903/becquerel/facts/(확인 2026-11-12)
이어서 보기
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