[질문]알파, 베타붕괴에 대한 질문.. 책에 없는 내용 넘 궁금해요.. !!!

[물리가 좋아^^]

 

안녕하세요.. 물리2를 배우는 고등학생입니다 ^^;

"책에 보면 ₉₂U우라늄, ₈₈Ra라듐 등과 같이 원자 번호가 큰 원소들은 스스로 다른 원소로 변하여 간다. 이러한 원소들을 방사성원소라고 한다" 라고 되어 있는데요..

1. 알파붕괴를 하면 헬륨의 원자핵이 분열되어 나가는데 헬륨의 원자핵은 2개의 양성자를 가지고 있는데 그러면 원래

원자는 중성이니까 알파붕괴를 한번 하고 나면 그 원소의 전자는 그대로이니까 전기적으로  -2e의 전기를 띄는 건가요?? 

2. 자연 방사능 붕괴는 마지막에 납이 될 때 까지 붕괴 한다고 나와 있는데..

그러면 핵자당 결합에너지가 제일 큰 물질이 철이니까..

철보다 원자번호가 낮은 원소는 안정해 지기 위해서 결합에너지가 높아지려는 방향으로 방사성 붕괴

를 해야 하니까 원자 번호가 높아지려 하겠죠..

원자번호가 높아지는 방사선붕괴는 베타붕괴이니까 그 원소들은 베타붕괴를 하면서 원소기호를 하나씩 올라가면서 결합에너지를 높이는 건가요?

(책에 베타 붕괴 예를 설명하면서 ₇C ----(베타붕괴)----- ₁₄N + _-1e 라고 나와 있어서요)

(읽어 주셔서 감사합니다 꾸벅~)

[운가라]

아...-_-; 화학성이 짙은 질문..ㅠㅠ 화학시러~ ㅠ0ㅜ

[바람결]

1번에 대해선 찾아봤는데, 역시 관련 내용을 찾지 못하겠더라구요. 알파입자는 (+)의 입자이기 때문에, 그리고 전자가 튀어 나간다는 말이 없기 때문에 님의 생각대로 -2e 를 띤 이온이 될 꺼라 생각됩니다. 그러한 이온상태는 많은 물질에서도 가능하고, 우라늄이 금속이면 자유전자 형태로도 퍼져서 존재할 수 있기에 영향이 미미해서 그런 내용을 다루지 않은 것 같습니다.

[바람결]

2번째 핵융합으로 철이 되는 과정은 주로 헬륨원자핵을 포획하여 이루어진다고 합니다. 그리고 초 고온이기 때문에 그 외에도 여러 반응이 일어날 수 있는데, 님이 말한 베타붕괴는 그 여러 과정 중의 한 과정을 말한 듯 합니다. 이 내용은 인터넷에서 찾아보았는데요, 다음의 사이트를 보시면 도움되실 듯 합니다. http://blog.daum.net/polysilicon/6860703?nil_profile=blog (참고로 이렇게 수준이 높은 질문을 하는 학생이 있어서 보기에도 뿌듯하네요. 많은 발전 있기를 빕니다. ^^)

[mandala]

1번 ^-^ 핵이 붕괴하거나 분열, 융합의 경우에 에너지의 크기가 MeV이므로 전자가 갖는 에너지는 수 eV 정도로 작아서 취급하지 않는 것입니다. 알파 붕괴 후 금속원소가 -2e의 이온상태를 어느 순간 유지하더라도 원자의 최외각 전자들이 받는 전기력이 약해져서 전자가 다른 물질로 이동하게 되겠지요..알파입자가 공기분자와 상호작용을 하면 공기분자에서 전자를 빼앗아 오게되고 공기분자 또한 이온화 됩니다. 이온화 정도가 방사능의 세기 단위로도 쓰입니다. 한번 이온화 된 공기분자는 다른 물질과 상호작용하여 전자를 채웁니다. 화학적 변화를 다루지 않을 뿐입니다.

[mandala]

2번 ^-^ 철보다 원자번호가 낮다고 모두 베타붕괴를 하는 것이 아닙니다. 핵에너지 상태와 핵자들간의 균형이 맞지 않으면 알파붕괴 베타붕괴를 하는 것이지 철보다 원자번호가 큰원소들은 알파붕괴만 하고 베타붕괴를 안한다는 생각은 잘못된 생각입니다. 철보다 원자번호가 낮더라도 알파, 베타 붕괴를 하는 것입니다. 과학이 단순하다면 좋으련만 한가지 이론을 확장해서 적용하면 이해하기 어렵습니다. 그때그때 다르고 적용하는 이론, 법칙이 하나로 통일되지 않습니다. 동위원소중 안정한 에너지 상태는 자연붕괴하지 않고 불안정한 동위원소만 붕괴한다는 것도 알아두시길~~좋은질문에 답변하게 되어서 영광입니다.