방사능에 대한 이해와 이용

2. 방사선의 생성 1) 기저상태와 여기상태 파동역학에서 전자의 에너지 상태는 양자수에 의해 결정된다. 정상상태에서 원자는 자연적으로 그 에너지 값이 낮은 준위부터 각 준위에 허용된 숫자만큼만 전자를 가진다. 이러한 상태를 다른 말로 기저상태라고 한다. 반대로 원자의 에너지 준위가 이 보다 높은 상태에 있으면 여기상태라고 한다. 이 여기 상태에서 전자는 원자로부터 분리되기 쉽고 분리가 일어났을 때 이온화라고 한다. 전자가 아닌 원자핵도 이런 상태를 가지는데 바로 원자핵이 여기상태에서 정상상태로 바뀌면서 분출하는 에너지가 방사선이다. 핵력은 전자기력보다 훨씬 더 큰 힘이므로 방사선 또한 이온화된 전자보다 큰 에너지를 가진다. 2) 방사붕괴의 유형 방사선에 대한 탐구를 하기 앞서서 먼저 주로 논의할 방사선의 유형과 발생과정을 살펴보았다. 선은 2개의 양자와 2개의 중성자를 가진 양전기를 띈 He원자핵이다. 200이상의 질량수를 가지는 중원소가 붕괴할 때 나오는 방사선으로 예로, U235 가 붕괴되어 Th231가 생성될 때 나온다. 단, 이 때 나오는 선은 여러 가지 값을 가질 수 있는데 어떤 에너지 값을 갖느냐는 확률적으로 결정된다. 선이 방출되는 붕괴는 원자핵의 방사붕괴에서 가장 많이 일어나는 유형으로 원자핵내의 핵자가 변환되어 일어나는 방사붕괴이다. 붕괴가 일어날 수 있는 불안정 상태는 방사성 원소의 원자핵이 양성자수에 비해 중성자수가 적은 경우이다. 따라서 중성자?양성자+전자+Neutrino의 과정으로 생긴다. 마지막으로 선 방출은 위와는 약간 다른 반응으로 원자핵종이 변화하지 않고 에너지 준위가 높은 원자핵이 정상상태로 돌아가면서 내는 에너지가 선이 된다. 3) 안정상태와 불안정 상태 위에서 살펴본 바에 따르면 결국 방사선의 생성은 여기상태의 원자가 정상상태로 돌아가려는 과정의 결과라고 할 수 있다. 안정된 상태라는 것은 시간에 대한 …
위에서 살펴본 바에 따르면 결국 방사선의 생성은 여기상… 3. 방사선의 이용 핵분열파편 선