[목차] == 개요 == 핵붕괴 또는 방사성 붕괴는 불안정한 [[원자핵]]이 자발적으로 이온화 입자와 [[방사선]]의 방출을 통해서 에너지를 잃는 과정이다. 이러한 [[알파선|알파 입자]], [[전자|베타 입자]], [[감마선]] 등을 자발적으로 배출하는 물질을 [[방사능]] 물질이라고도 한다. 이러한 핵붕괴는 [[양자 역학]]에 의한 확률적인 현상으로, 물질 안에 들어 있는 어떤 원자가 붕괴할지 예측하는 것은 불가능하다. 이는 원자에서 전자의 위치를 정확하게 알아내지 못하는 것과 같은 맥락이다. 다만, 평균적으로 얼마나 많은 핵이 붕괴할지는 정확히 알 수 있으며, 이것의 척도는 다름 아닌 [[반감기]]이다.[* 이는 양자역학의 골때리는 특성이다. 분명 확률적이라서 엄청 애매모호해 보이는데, 인류가 만들어낸 그 어떤 학문보다도 정확하다.] 핵붕괴를 하고 나면, 대부분 원자의 구성요소 바뀌므로 붕괴 전후를 구분해야 한다.[* 모든 핵붕괴 이후에는 양성자 및 중성자 개수가 변화한다.] 변환 전의 원자를 부모 핵종, 변환 후의 원자를 딸 핵종이라고 한다. == 핵붕괴의 종류 == 초기 과학자들은 전기장 또는 자기장을 통해서 방사선을 구분하였는데, 여기서 나온 이름이 [[알파선|알파]], [[전자|베타]], [[감마]]이다. 이름에서 볼 수 있듯이, 그냥 1번, 2번, 3번 선이라고 구분한 거랑 같은 것이다. 알파선은 [[헬륨]] 원자핵, 베타선은 [[전자]], 감마선은 파장이 매우 짧은 빛이라는 것을 알 텐데, 왜 굳이 따로 이런 이름이 붙었나 하면 얘네들은 '''원자핵이라는 존재가 제안되기 전에 관찰되었다.''' 이 세 가지 (이온화)방사선은 대표적으로 핵붕괴 시 주로 발생하는 방사선이지만, 다른 방사선들도 존재한다. [[양전자]]라던가... 다음 표는 질량수 A, 원자번호 Z인 부모 핵종이 여러 핵붕괴를 했을 때의 결과를 나타낸 것이다. ## 이 표는 위키에 있는 형식을 빌려 온것인데, 더 나은 방법이 있다고 판단되시면 과감히 밀어버리세요. 만들고 보니 가독성 좀 떨어져 보이네요. || 붕괴의 방식 || 붕괴에 관여하는 입자 || 딸핵 || ||<-10> 핵자를 방출하는 붕괴 || || 알파 붕괴 || 원자핵으로부터 [[헬륨|알파 입자]]가 방출됨 || (A-4,Z-2) || || 양성자 방출 || 원자핵으로부터 [[양성자]]가 방출됨 || (A-1,Z-1) || || 중성자 방출 || 원자핵으로부터 [[중성자]]가 방출됨 || (A-1,Z) || || 이중 양성자 방출 || 원자핵으로 부터 두개의 [[양성자]]가 방출됨 || (A-2,Z-2) || || 자발 핵분열 || 원자핵이 두 개 이상의 작은 원자핵과 다른 입자로 분열됨 || - || || 뭉치 붕괴 || 원자핵이 특정한 작은 원자핵을 방출함 || (A-A1,Z-Z1) + (A1,Z1)[* 이 핵종은 알파입자보다 클 수도 작을 수도 있음.] || ||<-10> [[베타 붕괴]] || || 베타 마이너스 붕괴 || 원자핵이 하나의 [[전자]](=베타입자)와 [[중성미자|반중성미자]][* 중성미자의 [[반물질|반입자]]이다.]를 방출함 || (A,Z+1) || || 베타 플러스 붕괴[* 양전자 방출이라고도 한다.] || 원자핵이 하나의 [[양전자]]와 [[중성미자]]를 방출함 || (A,Z-1) || || 전자 포획 || 원자핵이 궤도를 도는 전자 하나를 포획하고 중성미자를 방출함 || (A,Z-1) || || 이중 베타 붕괴 || 원자핵이 전자와 반중성미자를 두 개씩 방출함 || (A,Z+2) || || 이중 전자 포획 || 원자핵이 궤도를 도는 두 개의 전자를 포획하고 두 개의 중성미자를 방출함. || (A,Z-2) || || 양전자 방출 전자 포획 ||원자핵이 궤도를 도는 전자를 포획하고 양전자 하나와 두 개의 중성미자를 방출함 || (A,Z-2) || || 이중 양전자 방출 || 원자핵이 양전자와 중성미자를 두 개씩 방출함. || (A,Z-2) || ||<-10> 동일 원자핵의 다른 상태로 전이 || || 이성질핵 전이 || 들뜬 원자핵이 고에너지 [[광자]](감마선) 하나를 방출함 || (A,Z) || || 내부 전환 || 들뜬 원자핵이 그 에너지로 원자로부터 전자 하나를 방출함 || (A,Z) || [[감마선]]은 배출되는 경우가 거의 없어보이는데, 붕괴가 일어났을 때 발생한 들뜬 원자핵이 바닥상태의 핵으로 천이할 때 그 핵 결합에너지의 차에 해당하는 에너지가 감마선의 형태로 방출되기 때문에 대부분의 붕괴에서 발생한다고 생각하면 된다. == 관련 문서 == * [[물리화학]] [[분류:물리학]][[분류:물리화학]][[분류:방사능]]