1
00:00:00,000 --> 00:00:00,690


2
00:00:00,690 --> 00:00:03,660
지금까지 전자들의 안정성과

3
00:00:03,660 --> 00:00:06,410
지금까지 전자들의 안정성과

4
00:00:06,410 --> 00:00:08,420
안정적인 껍질에서
전자의 배치에 대해 살펴봤습니다

5
00:00:08,420 --> 00:00:10,340
안정적인 껍질에서
전자의 배치에 대해 살펴봤습니다

6
00:00:10,340 --> 00:00:14,030
삶의 모든 것이 그렇듯이

7
00:00:14,030 --> 00:00:16,400
원자에 대해 좀 더 알아본다면

8
00:00:16,400 --> 00:00:19,250
원자 안에 전자만 있는 게
아니란 것을 알게 될 겁니다

9
00:00:19,250 --> 00:00:24,250
핵 자체도 나름의 상호작용과
불안정성을 갖고 있고

10
00:00:24,250 --> 00:00:27,140
어떤 식으로든
안정화되어야 합니다

11
00:00:27,140 --> 00:00:28,740
이것이 이 영상의 주제입니다

12
00:00:28,740 --> 00:00:31,420
이것이 이 영상의 주제입니다

13
00:00:31,420 --> 00:00:35,110
사실 자세한 내용은
1학년 화학의 범위 밖입니다

14
00:00:35,110 --> 00:00:37,450
하지만 이런 게 있다는 정도만 알아도
도움이 됩니다

15
00:00:37,450 --> 00:00:39,570
하지만 이런 게 있다는 정도만 알아도
도움이 됩니다

16
00:00:39,570 --> 00:00:43,110
나중에 강한 상호작용,
양자역학 등을 배우게 되면

17
00:00:43,110 --> 00:00:45,570
나중에 강한 상호작용,
양자역학 등을 배우게 되면

18
00:00:45,570 --> 00:00:49,280
양성자와 중성자,
이를 구성하는 쿼크들이

19
00:00:49,280 --> 00:00:52,810
어떻게 상호작용하는지
논의할 수 있을 겁니다

20
00:00:52,810 --> 00:00:53,530
어떻게 상호작용하는지
논의할 수 있을 겁니다

21
00:00:53,530 --> 00:00:55,500
일단 핵 붕괴의 종류를 알아봅시다

22
00:00:55,500 --> 00:01:00,890
일단 핵 붕괴의 종류를 알아봅시다

23
00:01:00,890 --> 00:01:03,880
양성자 여러 개가 있다고 합시다

24
00:01:03,880 --> 00:01:06,830
양성자 여러 개가 있다고 합시다

25
00:01:06,830 --> 00:01:09,590
중성자들도 있습니다

26
00:01:09,590 --> 00:01:13,430
중성자들도 있습니다

27
00:01:13,430 --> 00:01:16,780
중성자들도 있습니다

28
00:01:16,780 --> 00:01:21,520
중성자들도 있습니다

29
00:01:21,520 --> 00:01:22,020
양성자는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8개

30
00:01:22,020 --> 00:01:24,300
양성자는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8개

31
00:01:24,300 --> 00:01:32,410
중성자는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9개입니다

32
00:01:32,410 --> 00:01:34,870
이게 원자핵이라고 합시다

33
00:01:34,870 --> 00:01:36,960
사실, 원자에 대한
첫 영상에서 언급했듯이

34
00:01:36,960 --> 00:01:39,860
사실, 원자에 대한
첫 영상에서 언급했듯이

35
00:01:39,860 --> 00:01:43,320
실제 원자를 그리기는
매우 어렵습니다

36
00:01:43,320 --> 00:01:45,440
명확한 경계가 없기 때문이죠

37
00:01:45,440 --> 00:01:49,050
임의의 순간에 전자는
어디에나 있을 수 있습니다

38
00:01:49,050 --> 00:01:49,980
임의의 순간에 전자는
어디에나 있을 수 있습니다

39
00:01:49,980 --> 00:01:52,740
그러나 전자가 90% 확률로
존재하는 범위를

40
00:01:52,740 --> 00:01:53,700
그러나 전자가 90% 확률로
존재하는 범위를

41
00:01:53,700 --> 00:01:55,680
원자의 반경 또는

42
00:01:55,680 --> 00:01:57,750
지름으로 정합니다

43
00:01:57,750 --> 00:02:00,530
첫 영상에서 나왔듯이

44
00:02:00,530 --> 00:02:05,450
핵의 부피는 매우 작은 비율이고

45
00:02:05,450 --> 00:02:08,340
전자가 90%를 차지합니다

46
00:02:08,340 --> 00:02:12,080
따라서 우리가 살면서 보는 것들은

47
00:02:12,080 --> 00:02:15,280
그냥 빈 공간입니다

48
00:02:15,280 --> 00:02:17,030
그냥 빈 공간입니다

49
00:02:17,030 --> 00:02:19,400
그러나 그 매우 작은 부분이

50
00:02:19,400 --> 00:02:23,660
그러나 그 매우 작은 부분이

51
00:02:23,660 --> 00:02:26,320
원자 부피의 매우 작은 비율임에도 불구하고

52
00:02:26,320 --> 00:02:29,030
질량의 대부분을 차지합니다

53
00:02:29,030 --> 00:02:31,890
이를 확대해 놓은 것이
이 그림입니다

54
00:02:31,890 --> 00:02:34,240
이것들은 원자나 전자가 아닙니다

55
00:02:34,240 --> 00:02:36,580
핵이죠

56
00:02:36,580 --> 00:02:40,040
가끔 핵이 불안정한 경우

57
00:02:40,040 --> 00:02:43,650
안정한 배치로 가려고 합니다

58
00:02:43,650 --> 00:02:44,400
안정한 배치로 가려고 합니다

59
00:02:44,400 --> 00:02:46,600
불안정한 핵의 조건에 대해서는

60
00:02:46,600 --> 00:02:48,700
깊이 들어가지 않을 겁니다

61
00:02:48,700 --> 00:02:51,880
더 안정한 핵이 되기 위해서,

62
00:02:51,880 --> 00:02:55,820
α입자를 방출하는
경우가 있습니다

63
00:02:55,820 --> 00:02:58,470
이를 α붕괴라 합니다

64
00:02:58,470 --> 00:03:04,440
이를 α붕괴라 합니다

65
00:03:04,440 --> 00:03:06,220
원자핵은 α입자를 방출하죠

66
00:03:06,220 --> 00:03:09,160
멋진 이름입니다

67
00:03:09,160 --> 00:03:12,450
하지만 중성자와 양성자의
모음일 뿐입니다

68
00:03:12,450 --> 00:03:16,690
α입자는 중성자 2개와
양성자 2개로 이루어져 있습니다

69
00:03:16,690 --> 00:03:20,850
예를 들어 여기 있는 모음이

70
00:03:20,850 --> 00:03:25,110
예를 들어 여기 있는 모음이

71
00:03:25,110 --> 00:03:27,740
방출된다고 해봅시다

72
00:03:27,740 --> 00:03:30,070
핵을 떠나는 겁니다

73
00:03:30,070 --> 00:03:33,870
이제 원자에 어떤 일이 생길지
생각해봅시다

74
00:03:33,870 --> 00:03:36,050
이제 원자에 어떤 일이 생길지
생각해봅시다

75
00:03:36,050 --> 00:03:38,500
E라는 원소를 가정해봅시다

76
00:03:38,500 --> 00:03:40,310
E라는 원소를 가정해봅시다

77
00:03:40,310 --> 00:03:43,020
양성자 p개를 갖고 있다고 해보죠

78
00:03:43,020 --> 00:03:45,660
양성자 p개를 갖고 있다고 해보죠

79
00:03:45,660 --> 00:03:47,800
양성자 p개를 갖고 있다고 해보죠

80
00:03:47,800 --> 00:03:51,550
질량수는 양성자 수＋중성자 수입니다

81
00:03:51,550 --> 00:03:55,510
질량수는 양성자 수＋중성자 수입니다

82
00:03:55,510 --> 00:03:59,480
질량수는 양성자 수＋중성자 수입니다

83
00:03:59,480 --> 00:04:06,590
α붕괴를 거치면 어떻게 될까요?

84
00:04:06,590 --> 00:04:08,180
α붕괴를 거치면 어떻게 될까요?

85
00:04:08,180 --> 00:04:11,890
양성자 수는 2개 감소합니다

86
00:04:11,890 --> 00:04:16,040
양성자 수는 p－2가 되죠

87
00:04:16,040 --> 00:04:19,450
중성자도 2개 감소합니다

88
00:04:19,450 --> 00:04:21,320
따라서 질량수는 4 감소합니다

89
00:04:21,320 --> 00:04:27,100
즉 p－2＋n－2＝p＋n－4입니다

90
00:04:27,100 --> 00:04:28,940
즉 p－2＋n－2＝p＋n－4입니다

91
00:04:28,940 --> 00:04:31,080
질량수가 4 감소하고

92
00:04:31,080 --> 00:04:32,700
새로운 원소로 바뀝니다

93
00:04:32,700 --> 00:04:34,710
원소의 종류는
양성자 수로 결정되기 때문이죠

94
00:04:34,710 --> 00:04:36,250
원소의 종류는
양성자 수로 결정되기 때문이죠

95
00:04:36,250 --> 00:04:40,630
따라서 α붕괴에서는
양성자와 중성자가 2개씩 감소하고

96
00:04:40,630 --> 00:04:43,300
특히 양성자 수가 감소하므로

97
00:04:43,300 --> 00:04:44,460
원소가 바뀝니다

98
00:04:44,460 --> 00:04:46,860
처음 원소를 E₁,

99
00:04:46,860 --> 00:04:50,590
나중 원소를 E₂라 합시다

100
00:04:50,590 --> 00:04:54,050
그리고 양성자 2개, 중성자 2개를
가진 입자를 방출합니다

101
00:04:54,050 --> 00:04:58,600
그리고 양성자 2개, 중성자 2개를
가진 입자를 방출합니다

102
00:04:58,600 --> 00:05:00,340
그리고 양성자 2개, 중성자 2개를
가진 입자를 방출합니다

103
00:05:00,340 --> 00:05:02,740
입자의 질량은 양성자 2개와

104
00:05:02,740 --> 00:05:04,790
중성자 2개의
질량일 겁니다

105
00:05:04,790 --> 00:05:05,830
즉 질량수 4인 입자를
방출하는 겁니다

106
00:05:05,830 --> 00:05:09,810
즉 질량수 4인 입자를
방출하는 겁니다

107
00:05:09,810 --> 00:05:12,170
이 입자는 무엇일까요?

108
00:05:12,170 --> 00:05:14,740
이 입자는 무엇일까요?

109
00:05:14,740 --> 00:05:17,020
이 입자는 무엇일까요?

110
00:05:17,020 --> 00:05:19,680
주기율표를 찾아보면

111
00:05:19,680 --> 00:05:23,280
양성자 2개인 원소는
헬륨입니다

112
00:05:23,280 --> 00:05:25,590
질량수는 4죠

113
00:05:25,590 --> 00:05:29,390
α붕괴에서 방출되는 입자는
He 핵입니다

114
00:05:29,390 --> 00:05:30,080
α붕괴에서 방출되는 입자는
He 핵입니다

115
00:05:30,080 --> 00:05:31,875
α입자가 곧 He 핵인 것이죠

116
00:05:31,875 --> 00:05:35,010
α입자가 곧 He 핵인 것이죠

117
00:05:35,010 --> 00:05:39,170
또한 두 양성자를 상쇄시킬
전자가 없기 때문에

118
00:05:39,170 --> 00:05:43,420
또한 두 양성자를 상쇄시킬
전자가 없기 때문에

119
00:05:43,420 --> 00:05:44,950
He 이온입니다

120
00:05:44,950 --> 00:05:48,490
전자가 없고 양성자 2개를 가지므로

121
00:05:48,490 --> 00:05:50,830
전하량이 ＋2입니다

122
00:05:50,830 --> 00:05:53,350
전하량이 ＋2입니다

123
00:05:53,350 --> 00:05:59,110
정리하면 α입자는 He의 2가 양이온이고

124
00:05:59,110 --> 00:06:01,960
안정한 상태가 되기 위해
핵에서 자발적으로 방출됩니다

125
00:06:01,960 --> 00:06:05,780
안정한 상태가 되기 위해
핵에서 자발적으로 방출됩니다

126
00:06:05,780 --> 00:06:07,670
다른 종류의 붕괴에 대해서도
알아봅시다

127
00:06:07,670 --> 00:06:08,850
다른 종류의 붕괴에 대해서도
알아봅시다

128
00:06:08,850 --> 00:06:14,050
새로운 핵을 그려 보죠

129
00:06:14,050 --> 00:06:17,640
중성자들과

130
00:06:17,640 --> 00:06:19,310
양성자들이 있습니다

131
00:06:19,310 --> 00:06:24,200
양성자들이 있습니다

132
00:06:24,200 --> 00:06:27,920
가끔 중성자들은 자기 자신에
대해 불만족스러워합니다

133
00:06:27,920 --> 00:06:30,710
가끔 중성자들은 자기 자신에
대해 불만족스러워합니다

134
00:06:30,710 --> 00:06:33,710
양성자들의 하루 일과를 보면서
이렇게 말하죠

135
00:06:33,710 --> 00:06:34,560
양성자들의 하루 일과를 보면서
이렇게 말하죠

136
00:06:34,560 --> 00:06:37,780
"나는 정말로 양성자가
되어야 할 것 같아"

137
00:06:37,780 --> 00:06:39,220
"나는 정말로 양성자가
되어야 할 것 같아"

138
00:06:39,220 --> 00:06:42,640
"만약 내가 양성자라면
핵이 더 안정해질 거야"

139
00:06:42,640 --> 00:06:43,870
"만약 내가 양성자라면
핵이 더 안정해질 거야"

140
00:06:43,870 --> 00:06:46,860
중성자들은 전기적으로 중성이므로

141
00:06:46,860 --> 00:06:49,180
양성자가 되기 위해

142
00:06:49,180 --> 00:06:52,060
전자를 방출합니다

143
00:06:52,060 --> 00:06:54,070
아마 여러분들은

144
00:06:54,070 --> 00:06:55,760
중성자 안에 전자가 있는지
헷갈릴 겁니다

145
00:06:55,760 --> 00:06:56,900
중성자 안에 전자가 있는지
헷갈릴 겁니다

146
00:06:56,900 --> 00:06:58,050
충분히 이해합니다

147
00:06:58,050 --> 00:06:58,810
받아들이기 어렵죠

148
00:06:58,810 --> 00:07:01,750
나중에 핵 안에 무엇이 있는지

149
00:07:01,750 --> 00:07:03,540
공부하게 될 겁니다

150
00:07:03,540 --> 00:07:08,880
일단은 전자를 방출할 수
있다고 생각합시다

151
00:07:08,880 --> 00:07:10,206
중성자가 전자를 방출합니다

152
00:07:10,206 --> 00:07:12,730
중성자가 전자를 방출합니다

153
00:07:12,730 --> 00:07:15,460
전자의 질량은 0이라 합시다

154
00:07:15,460 --> 00:07:17,830
실제로 0은 아니지만

155
00:07:17,830 --> 00:07:19,970
원자질량단위로 봤을 때

156
00:07:19,970 --> 00:07:25,130
양성자가 1이면 
전자는 1/1,836입니다

157
00:07:25,130 --> 00:07:25,940
따라서 대략 0이라 해도
무방합니다

158
00:07:25,940 --> 00:07:27,250
따라서 대략 0이라 해도
무방합니다

159
00:07:27,250 --> 00:07:29,380
정확히 0은 아니지만요

160
00:07:29,380 --> 00:07:32,670
전하는 －1입니다

161
00:07:32,670 --> 00:07:34,370
만약 전자가 원자라면

162
00:07:34,370 --> 00:07:35,200
원자번호 －1이 될 겁니다

163
00:07:35,200 --> 00:07:36,570
어쨌든 전자를 방출함으로써

164
00:07:36,570 --> 00:07:39,760
중성이었던 중성자가

165
00:07:39,760 --> 00:07:41,020
양성자로 바뀝니다

166
00:07:41,020 --> 00:07:44,490
양성자로 바뀝니다

167
00:07:44,490 --> 00:07:47,090
이를 β붕괴라 합니다

168
00:07:47,090 --> 00:07:52,500
이를 β붕괴라 합니다

169
00:07:52,500 --> 00:07:56,780
β입자는 방출한 전자입니다

170
00:07:56,780 --> 00:08:00,480
핵 반응식을 써 봅시다

171
00:08:00,480 --> 00:08:03,940
원소 E에는
양성자 p개와

172
00:08:03,940 --> 00:08:05,980
중성자 N개가 있습니다

173
00:08:05,980 --> 00:08:08,340
둘을 더하면 질량수가 됩니다

174
00:08:08,340 --> 00:08:09,660
둘을 더하면 질량수가 됩니다

175
00:08:09,660 --> 00:08:13,480
β붕괴를 거치면
어떤 일이 일어날까요?

176
00:08:13,480 --> 00:08:15,490
양성자 수는 바뀌었나요?

177
00:08:15,490 --> 00:08:18,890
1개가 더 늘어났습니다

178
00:08:18,890 --> 00:08:20,500
중성자 하나가 양성자로 바뀌었으니까요

179
00:08:20,500 --> 00:08:23,410
따라서 양성자 수는
p＋1입니다

180
00:08:23,410 --> 00:08:25,186
질량수는 바뀌었나요?

181
00:08:25,186 --> 00:08:26,720
질량수는 바뀌었나요?

182
00:08:26,720 --> 00:08:28,750
중성자는 1개 감소하고

183
00:08:28,750 --> 00:08:30,365
양성자는 1개 증가합니다

184
00:08:30,365 --> 00:08:32,380
따라서 질량수는 그대로입니다

185
00:08:32,380 --> 00:08:36,789
p＋N이죠

186
00:08:36,789 --> 00:08:39,909
α붕괴와 다르게
질량은 그대로이지만

187
00:08:39,909 --> 00:08:42,679
원소가 바뀝니다

188
00:08:42,679 --> 00:08:44,039
양성자 수가 바뀌니까요

189
00:08:44,039 --> 00:08:47,975
따라서 β붕괴에서도

190
00:08:47,975 --> 00:08:49,470
새로운 원소가 나옵니다

191
00:08:49,470 --> 00:08:52,530
이제 다른 상황을 생각해 봅시다

192
00:08:52,530 --> 00:08:57,360
양성자 하나가 중성자를 보고
이렇게 말합니다

193
00:08:57,360 --> 00:09:00,750
양성자 하나가 중성자를 보고
이렇게 말합니다

194
00:09:00,750 --> 00:09:02,240
"중성자의 삶은

195
00:09:02,240 --> 00:09:04,170
매력적인 것 같아"

196
00:09:04,170 --> 00:09:13,910
"나는 중성자 역할이 더 맞을 것 같고

197
00:09:13,910 --> 00:09:15,660
내가 중성자라면

198
00:09:15,660 --> 00:09:17,160
핵이 더 안정해질 거야"

199
00:09:17,160 --> 00:09:19,770
핵이 더 안정해질 거야"

200
00:09:19,770 --> 00:09:23,660
따라서 양성자는 어떤 확률로

201
00:09:23,660 --> 00:09:27,340
따라서 양성자는 어떤 확률로

202
00:09:27,340 --> 00:09:31,020
양전자를 방출합니다

203
00:09:31,020 --> 00:09:33,070
양전자를 방출합니다

204
00:09:33,070 --> 00:09:34,670
양전자가 무엇일까요?

205
00:09:34,670 --> 00:09:36,390
양전자는 전자와 정확히 같은

206
00:09:36,390 --> 00:09:38,610
질량을 갖습니다

207
00:09:38,610 --> 00:09:42,890
양성자의 1/1836이죠

208
00:09:42,890 --> 00:09:46,200
원자질량단위로 거의 0이므로

209
00:09:46,200 --> 00:09:47,830
질량수 0으로 취급합니다

210
00:09:47,830 --> 00:09:50,006
그러나 전하량은 ＋1입니다

211
00:09:50,006 --> 00:09:51,720
여전히 e로 표기하므로

212
00:09:51,720 --> 00:09:52,630
헷갈릴 수 있습니다

213
00:09:52,630 --> 00:09:54,440
전자도 e로 표기하니까요

214
00:09:54,440 --> 00:09:56,720
그러나 e로 표기하는 것은
전자와 완전히 같은 입자이기 때문입니다

215
00:09:56,720 --> 00:09:59,500
음전하 대신 
양전하를 가질 뿐이죠

216
00:09:59,500 --> 00:10:00,830
음전하 대신 
양전하를 가질 뿐이죠

217
00:10:00,830 --> 00:10:02,080
그래서 양전자입니다

218
00:10:02,080 --> 00:10:04,980
그래서 양전자입니다

219
00:10:04,980 --> 00:10:08,450
지금 나오는 입자나 현상들이

220
00:10:08,450 --> 00:10:10,210
낯설게 느껴질 겁니다

221
00:10:10,210 --> 00:10:11,730
하지만 실제 일어나는 현상입니다

222
00:10:11,730 --> 00:10:15,920
양성자가 양전자를 방출하면

223
00:10:15,920 --> 00:10:19,370
양전하도 같이 나가므로

224
00:10:19,370 --> 00:10:26,330
중성자가 됩니다

225
00:10:26,330 --> 00:10:29,160
이를 양전자 방출이라 합니다

226
00:10:29,160 --> 00:10:31,350
"양전자 방출"이란 이름 속에

227
00:10:31,350 --> 00:10:33,510
내용이 다 들어가 있죠

228
00:10:33,510 --> 00:10:37,880
그럼 양성자 p개, 중성자 N개인 원소 E가

229
00:10:37,880 --> 00:10:41,500
양전자 방출을 거치면

230
00:10:41,500 --> 00:10:43,190
어떤 원소가 될까요?

231
00:10:43,190 --> 00:10:46,060
양성자가 하나 감소하므로
양성자 수는 p－1입니다

232
00:10:46,060 --> 00:10:47,770
그 양성자는 중성자가 되므로

233
00:10:47,770 --> 00:10:49,620
p는 1 감소하고

234
00:10:49,620 --> 00:10:51,030
N은 1 증가합니다

235
00:10:51,030 --> 00:10:55,020
따라서 질량수는 그대로입니다

236
00:10:55,020 --> 00:10:57,550
p＋N이죠

237
00:10:57,550 --> 00:11:00,500
하지만 원소는 바뀝니다

238
00:11:00,500 --> 00:11:03,230
β붕괴에서는 양성자 수가 증가해서

239
00:11:03,230 --> 00:11:04,150
β붕괴에서는 양성자 수가 증가해서

240
00:11:04,150 --> 00:11:06,700
주기율표의 오른쪽으로,

241
00:11:06,700 --> 00:11:09,070
즉 원자번호가 증가했지만

242
00:11:09,070 --> 00:11:12,440
양전자 방출에서는

243
00:11:12,440 --> 00:11:14,700
양성자 수가 감소합니다

244
00:11:14,700 --> 00:11:16,300
양성자 수가 감소합니다

245
00:11:16,300 --> 00:11:17,510
양성자 수가 감소합니다

246
00:11:17,510 --> 00:11:20,460
그리고 양전자 하나가 나오죠

247
00:11:20,460 --> 00:11:22,060
그리고 양전자 하나가 나오죠

248
00:11:22,060 --> 00:11:29,430
β붕괴에서는 전자 하나가 남습니다

249
00:11:29,430 --> 00:11:30,670
두 과정은 완전히 같지만

250
00:11:30,670 --> 00:11:32,660
β붕괴에서는 전하량 －1의 
전자가 나오고

251
00:11:32,660 --> 00:11:33,890
양전자 방출에서는 전하량 ＋1의
양전자가 나옵니다

252
00:11:33,890 --> 00:11:35,810
양전자 방출에서는 전하량 ＋1의
양전자가 나옵니다

253
00:11:35,810 --> 00:11:38,170
이제 마지막 하나 남았습니다

254
00:11:38,170 --> 00:11:39,140
이제 마지막 하나 남았습니다

255
00:11:39,140 --> 00:11:42,810
핵 속의 양성자나 중성자 수를
바꾸진 않지만

256
00:11:42,810 --> 00:11:43,970
핵 속의 양성자나 중성자 수를
바꾸진 않지만

257
00:11:43,970 --> 00:11:46,940
엄청난 양의 에너지를 방출합니다

258
00:11:46,940 --> 00:11:48,350
즉 고에너지 광자죠

259
00:11:48,350 --> 00:11:50,160
이를 γ붕괴라 합니다

260
00:11:50,160 --> 00:11:52,510
γ붕괴에서 핵자들은
재배치됩니다

261
00:11:52,510 --> 00:11:54,460
γ붕괴에서 핵자들은
재배치됩니다

262
00:11:54,460 --> 00:11:57,990
그 과정에서, 진동수가
굉장히 큰 전자기파 형태로

263
00:11:57,990 --> 00:12:03,180
에너지를 방출합니다

264
00:12:03,180 --> 00:12:05,820
이 전자기파를
γ입자 또는 γ선이라고 합니다

265
00:12:05,820 --> 00:12:08,230
이 전자기파를
γ입자 또는 γ선이라고 합니다

266
00:12:08,230 --> 00:12:09,450
에너지가 매우 높죠

267
00:12:09,450 --> 00:12:11,720
여러분이 γ선에 노출되면

268
00:12:11,720 --> 00:12:15,460
죽을 수도 있습니다

269
00:12:15,460 --> 00:12:17,130
지금까지 이론적인 얘기만 했는데

270
00:12:17,130 --> 00:12:20,000
실제 문제를 다뤄보면서

271
00:12:20,000 --> 00:12:21,750
더 알아보도록 합시다

272
00:12:21,750 --> 00:12:24,400
여기 질량수가 7인
Be-7이 있습니다

273
00:12:24,400 --> 00:12:26,900
여기 질량수가 7인
Be-7이 있습니다

274
00:12:26,900 --> 00:12:30,520
이것이 Li-7으로 바뀝니다

275
00:12:30,520 --> 00:12:31,440
무슨 일이 일어난 걸까요?

276
00:12:31,440 --> 00:12:36,000
핵의 질량은 그대로이지만

277
00:12:36,000 --> 00:12:42,240
양성자가 4개에서 3개가 됐습니다

278
00:12:42,240 --> 00:12:45,130
양성자 수가 감소했지만

279
00:12:45,130 --> 00:12:46,840
전체 질량은 그대로입니다

280
00:12:46,840 --> 00:12:49,100
따라서 α붕괴는 아닙니다

281
00:12:49,100 --> 00:12:50,960
α붕괴는 핵에서
헬륨 하나가 빠져나가니까요

282
00:12:50,960 --> 00:12:52,770
α붕괴는 핵에서
헬륨 하나가 빠져나가니까요

283
00:12:52,770 --> 00:12:54,960
여기선 무엇이 방출되나요?

284
00:12:54,960 --> 00:12:57,410
양전하 하나가 방출되므로

285
00:12:57,410 --> 00:12:58,560
양전자를 방출한 겁니다

286
00:12:58,560 --> 00:13:00,940
여기 써 있죠

287
00:13:00,940 --> 00:13:04,040
양전자가 방출되었습니다

288
00:13:04,040 --> 00:13:07,140
따라서 Be-7이 Li-7로 변하는 이 붕괴는

289
00:13:07,140 --> 00:13:09,760
양전자 방출입니다

290
00:13:09,760 --> 00:13:10,830
양전자 방출입니다

291
00:13:10,830 --> 00:13:12,400
다음 예제를 봅시다

292
00:13:12,400 --> 00:13:19,870
U-238이 Th-234로 붕괴합니다

293
00:13:19,870 --> 00:13:25,140
원자량이 4 감소하고

294
00:13:25,140 --> 00:13:28,910
원자번호, 즉 양성자 수는
2 감소합니다

295
00:13:28,910 --> 00:13:31,270
원자번호, 즉 양성자 수는
2 감소합니다

296
00:13:31,270 --> 00:13:33,810
따라서 여기서는
원자량 4이고

297
00:13:33,810 --> 00:13:37,390
원자번호 2인 입자,

298
00:13:37,390 --> 00:13:39,680
즉 He이 방출됩니다

299
00:13:39,680 --> 00:13:42,210
따라서 이는 α붕괴입니다

300
00:13:42,210 --> 00:13:46,100
여기 있는 게 α입자고

301
00:13:46,100 --> 00:13:48,400
이것이 α붕괴의 예시입니다

302
00:13:48,400 --> 00:13:51,110
여기서 여러분은
한가지 의문이 들 겁니다

303
00:13:51,110 --> 00:13:51,850
여기서 여러분은
한가지 의문이 들 겁니다

304
00:13:51,850 --> 00:13:56,630
양성자가 92개에서 90개로 줄어도

305
00:13:56,630 --> 00:13:59,430
전자는 여전히 92개입니다

306
00:13:59,430 --> 00:14:02,750
따라서 원자는 －2의
전하를 띠어야 합니다

307
00:14:02,750 --> 00:14:08,270
또한 방출된 헬륨은

308
00:14:08,270 --> 00:14:09,090
전자가 하나도 없는

309
00:14:09,090 --> 00:14:10,390
헬륨 핵입니다

310
00:14:10,390 --> 00:14:12,700
＋2의 전하를 띠어야 하죠

311
00:14:12,700 --> 00:14:15,180
이런 의문이 들었다면,
아주 정확합니다

312
00:14:15,180 --> 00:14:19,510
그러나 실제로는
붕괴가 일어날 때

313
00:14:19,510 --> 00:14:22,290
토륨이 두 전자를 방출합니다

314
00:14:22,290 --> 00:14:25,050
토륨이 두 전자를 방출합니다

315
00:14:25,050 --> 00:14:26,840
그리고 토륨은 중성이 됩니다

316
00:14:26,840 --> 00:14:30,480
헬륨도 마찬가지입니다

317
00:14:30,480 --> 00:14:33,040
전자 두 개를 얻어
안정해지려는 성질이 강해서

318
00:14:33,040 --> 00:14:36,880
어딘가에 충돌하자마자
전자 두 개를 뺏어 옵니다

319
00:14:36,880 --> 00:14:38,460
그렇게 안정한 상태가 되죠

320
00:14:38,460 --> 00:14:40,305
그렇게 안정한 상태가 되죠

321
00:14:40,305 --> 00:14:42,250
다른 예제를 봅시다

322
00:14:42,250 --> 00:14:43,500
아이오딘이 있습니다

323
00:14:43,500 --> 00:14:45,820


324
00:14:45,820 --> 00:14:46,670
어떤 일이 일어나는지 봅시다

325
00:14:46,670 --> 00:14:51,020
질량수는 변하지 않습니다

326
00:14:51,020 --> 00:14:53,790
따라서 양성자가 중성자로 변하거나

327
00:14:53,790 --> 00:14:55,560
중성자가 양성자로 변한 겁니다

328
00:14:55,560 --> 00:14:58,810
그런데 붕괴 전에는 양성자 53개이고

329
00:14:58,810 --> 00:15:00,800
붕괴 후에는 54개입니다

330
00:15:00,800 --> 00:15:04,060
따라서 중성자가 양성자로 변한 겁니다

331
00:15:04,060 --> 00:15:06,830
따라서 중성자가 양성자로 변한 겁니다

332
00:15:06,830 --> 00:15:09,160
그리고 중성자가 양성자로 변할 때

333
00:15:09,160 --> 00:15:11,620
전자를 방출합니다

334
00:15:11,620 --> 00:15:13,360
이 반응식은 그 과정을 나타내고 있습니다

335
00:15:13,360 --> 00:15:16,880
전자가 방출되었으므로

336
00:15:16,880 --> 00:15:19,130
β붕괴입니다

337
00:15:19,130 --> 00:15:20,380
이것은 β입자입니다

338
00:15:20,380 --> 00:15:25,580
이것은 β입자입니다

339
00:15:25,580 --> 00:15:26,750
여기서도 비슷한 의문이 생깁니다

340
00:15:26,750 --> 00:15:32,780
양성자가 53개에서
54개로 증가했는데

341
00:15:32,780 --> 00:15:34,440
양전하를 띠어야 하는 것 아닌가요?

342
00:15:34,440 --> 00:15:35,750
양전하를 띠어야 하는 것 아닌가요?

343
00:15:35,750 --> 00:15:36,480
아마 그럴 겁니다

344
00:15:36,480 --> 00:15:40,810
그러나 즉시 전자를 얻습니다

345
00:15:40,810 --> 00:15:42,740
반드시 방출했던
전자일 필요는 없지만

346
00:15:42,740 --> 00:15:45,950
어디선가 전자를 취하고

347
00:15:45,950 --> 00:15:47,080
다시 안정해집니다

348
00:15:47,080 --> 00:15:48,890
그 사이의 짧은 시간 동안은
이온으로 존재합니다

349
00:15:48,890 --> 00:15:51,690
그 사이의 짧은 시간 동안은
이온으로 존재합니다

350
00:15:51,690 --> 00:15:52,900
예제를 하나 더 봅시다

351
00:15:52,900 --> 00:15:57,210
원자번호 86인 Rn-222가

352
00:15:57,210 --> 00:16:01,720
원자번호 84인 Po-218로
붕괴하는 과정입니다

353
00:16:01,720 --> 00:16:03,540
잠깐 재미있는 이야기를 해보죠

354
00:16:03,540 --> 00:16:08,380
폴로늄은 폴란드의 이름에서 유래했는데

355
00:16:08,380 --> 00:16:11,220
퀴리 부인이 살던 당시
즉 1800년대 말에는

356
00:16:11,220 --> 00:16:15,120
폴란드는 독립 국가가 아니었습니다

357
00:16:15,120 --> 00:16:15,910
폴란드는 독립 국가가 아니었습니다

358
00:16:15,910 --> 00:16:19,540
프러시아, 러시아, 오스트리아에 의해
분할 점령되어 있었죠

359
00:16:19,540 --> 00:16:21,590
폴란드 사람들은 자신들이 한 민족임을

360
00:16:21,590 --> 00:16:24,000
세계에 알리고 싶었습니다

361
00:16:24,000 --> 00:16:27,170
따라서 퀴리 부인이
Po을 발견했을 때

362
00:16:27,170 --> 00:16:27,730
따라서 퀴리 부인이
Po을 발견했을 때

363
00:16:27,730 --> 00:16:31,430
조국 폴란드의 이름을 따
폴로늄이라 명명했습니다

364
00:16:31,430 --> 00:16:33,880
새 원소를 발견하면
명명할 권리가 주어집니다

365
00:16:33,880 --> 00:16:35,090
원래 문제로 돌아가서

366
00:16:35,090 --> 00:16:35,930
어떤 일이 일어났나요?

367
00:16:35,930 --> 00:16:39,210
질량수는 4 감소했고

368
00:16:39,210 --> 00:16:41,430
원자번호는 2 감소했습니다

369
00:16:41,430 --> 00:16:44,580
따라서 He 입자가
방출되었어야 합니다

370
00:16:44,580 --> 00:16:47,070
질량수 4, 원자번호 2인
He 핵이 방출됩니다

371
00:16:47,070 --> 00:16:51,160
질량수 4, 원자번호 2인
He 핵이 방출됩니다

372
00:16:51,160 --> 00:16:52,100
따라서 이는 α붕괴입니다

373
00:16:52,100 --> 00:16:55,950
따라서 이는 α붕괴입니다

374
00:16:55,950 --> 00:16:57,810
He 핵은 전자가 없고

375
00:16:57,810 --> 00:16:59,145
Po 원자는 전자가 많은데

376
00:16:59,145 --> 00:17:00,820
각각 전자를 얻거나 방출해서

377
00:17:00,820 --> 00:17:02,990
안정한 상태가 됩니다