핵물리 기초 (4)

방사성물질이 방사선을 내면서 안정물질로 변환되는 것을 핵붕괴라고 한다.

핵분열에 의해 만들어진 방사성물질 또한 핵붕괴를 통해 소멸되어 간다.

1개의 원자가 핵붕괴를 일으키는 확률은 일정하며, 이것을 붕괴상수라고 한다.

붕괴상수는 1초에 1개의 원자가 붕괴할 확률이다. 또한 1초에 1개의 원자가 방사선을 방출할 확률로 보면 된다.

만약 1000개의 불안정원자(방사성물질)이 있고, 붕괴상수가 1초에 0.1(10%)라면,

1초 동안에 10%의 원자가 붕괴한다.

처음 1초에 1000의 10%인 100개의 원자가 붕괴하여, 1초후에는 900개의 방사성원자가 남게 되고,

다시 1초후에 900개의 10%인 90개원자가 붕괴하여, 810개가 남게 된다.

다시 1초후에 810개의 10%인 81개원자가 붕괴하여 729개가 남게 되고,

시간이 흐를수록 방사성물질은 감소하게 된다. 1000개의 원자가 500개로 절반이 되는 시간을 반감기라고 하는데,

위의 경우는 약 5초후정도 되겠다.

방사성물질에 따라 이 반감기는 달라지며, 원자핵내에 불균형이 크고, 에너지가 클수록 붕괴속도는 빨라진다.

방사선은 결국 원자핵을 묶어주는 핵력을 이겨내고 방출되어야 하는데,

이러한 현상은 '양자역학'에 의해 설명된다.

요약: 모든 방사성 물질은 반감기가 있고, 물질마다 다른 반감기를 가지고 있다.

반감기가 짧으면 빨리 소멸되고, 반감기가 길면 늦게 소멸된다.

방사선의 모든것 6편