방사성 붕괴와 세 가지 방사선

불안정한 핵

• 일부 핵은 불안정하여 언젠가는 붕괴하며 방사선을 뿜어낸다.
• 지게 카운터는 각 방사선 폭발을 감지할 때마다 클릭음을 낸다.
• 이를 방사능이라 하며, 세 가지 유형이 있다.

방사성 붕괴

• 불안정한 핵이 붕괴하여 방사선을 방출하는 것을 방사성 붕괴라고 한다.
• 핵이 중성자가 너무 많거나 너무 무거워서 불안정할 수 있다.
• 붕괴는 자발적(속도를 조절할 수 없음)이며 랜덤(다음 붕괴할 핵이나 정확한 시기를 알 수 없음)이다.

게게 카운터가 방사선을 감지하고 세는 모습

배경 방사능 및 측정

• 우리는 항상 주변에 일부 방사선이 존재한다 — 배경 복사선.
• 주요 원천: ** 라돈** 가스(보통 가장 큼), 암석 및 건물, 음식 및 음료, 우주에서 오는 우주선.
• 검출기와 카운터는 카운트율(초당 또는 분당 카운트 수)을 제공한다.
• 특정 출처의 실제 속도를 구하려면 배경radiation을 빼야 한다:

전기장에서의 방사선 편향

세 가지 유형의 방사선

• 알파 α (α) — 헬륨 핵(전하 $+2$): 가장 이온화, 최소 투과력 — 종이에 차단됨.
• 베타 β (β) — 고속 전자(전하 $-1$): 중간 — 알루미늄 몇 mm로 차단됨.
• 감마 γ (γ) — 고에너지 전자기파(무전하): 가장 약한 이온화, 최대 투과력 — 두꺼운 납만 감쇠시킴.

편향 및 붕괴 반응식

• α와 β가 전하를 띠고 있어 장에서 편향되는데, 반대 방향으로 움직인다(더 가벼운 β가 더 많이 힘). 감마(무전하)는 편향되지 않는다.
• 알파 붕괴: 양성자 2개 + 중성자 2개가 빠지므로 $A$는 4만큼 줄고 $Z$는 2만큼 줄어듦.
• 베타 붕괴: 중성자가 양성자 + 방출된 전자로 변하므로 $A$는 그대로이고 $Z$는 1만큼 증가함, 예: $^{24}_{11}\text{Na} \rightarrow {}^{24}_{12}\text{Mg} + {}^{\ \ 0}_{-1}\beta$.
• 감마: 에너지만 빠져나오므로 $A$와 $Z$는 변화하지 않음.

이해했습니다