[원자] 원자력 기초이론

1. 원자의 구조

원자는 물질의 기본 구성 단위로, 원자 내부에는 핵과 전자가 있다. 원자의 핵은 원자 질량의 대부분을 차지하며 양성자와 중성자로 이루어져 있다. 양성자는 양전하를 갖고 있으며, 원자 번호에 따라 개수가 달라지는데, 예를 들어 수소 원자는 양성자 하나를 갖고 있으며, 헬륨은 양성자 2개와 중성자 2개를 갖고 있다. 원자핵의 크기는 약 10^-15 미터로, 전체 원자 크기인 10^-10 미터와 비교했을 때 매우 작다. 전자는 핵 주변을 원자 껍질 또는 오비탈이라고 하는 에너지 준위에 따라 돌며, 전자의 크기는 대략 10^-10 미터 이상으로 원자 크기를 결정짓는 중요한 역할을 한다. 전자는 음전하를 띠고 있으며, 원자 전체의 전하평형을 이루기 위해 핵 내부에는 양전하가 집중되어 있다. 원자는 원자번호와 원자 질량수에 따라 구분되며, 원자번호는 원자핵 내 양성자 개수로 결정되고, 자연상에서 발견되는 대표적 원소들의 원자번호는 수소(1), 헬륨(2), 탄소(6), 산소(8) 등이 있으며, 각각의 원자의 특성은 전자 배치에 따라 결정된다. 통계에 따르면, 자연에 존재하는 원자는 약 90여 종류이며, 가장 흔한 원소인 산소는 전체 원자 구성의 약 46%…