방사능과 핵 반응식

핵화학은 핵구조의 변화를 수반하는 반응의 연구이다. 원자의 핵은 양성자및 수소를 제외하고 중성자로 구성됩니다. 핵내의 양성자의 수는 원소의원자수(Z)라고하며, 양성자 수와 중성자 수의 합은 질량수(A)이다. 원자 수가 동일하지만 질량 수가 다른 원자는 동일한 요소의 동위원소입니다.

원소의 축종은 양성자와 중성자의 특정 수를 가지고 있으며 특정 핵 에너지 상태에 있다. 축종에 대한 표기는 X가 요소의 기호이고, A는 질량 번호이고, Z는 원자 번호입니다. 또한 핵종에 대한 몇 가지 약기 표기표가 있으며, 그 중 많은 것이 원자 번호를 생략합니다. 예를 들어, 탄소-14, C-14 또는 ^14C를작성할 수 있다.

핵종은 일시적인 흥분 상태에 있는 경우에, 이것은 일반적으로 별표로 표시됩니다. 메타스터블 상태라고 불리는 더 오래 수명이 긴 흥분 상태에 있는 경우 질량 수에 ‘m’을 추가하여 표시됩니다. 예를 들어, 동위원소 테크네튬-99는 지상 상태 및 메타스터마로 존재한다. 주어진 동위원소에 대해 하나 이상의 메타 안정 상태가있는 경우, 그들은 증가 에너지 순서로 번호가 매겨져 있습니다. 예를 들어, 동위원소 탄탈룸-180에는 5개의 핵종이 있습니다: 지상 상태 및 메타안정 상태, 및   .

핵 반응은 핵의 원자 수, 질량 수 또는 핵 에너지 상태의 변화를 통해 발생하는 하나 이상의 핵종의 변형이다. 핵 반응을 설명하기 위해, 우리는 반응에 관련된 핵종과 입자를 식별하는 방정식을 사용합니다. 화학 반응과 마찬가지로, 핵 반응은 질량의 보존을 순종 : 반응의 질량 수의 합계는 제품의 질량 수의 합계와 같습니다.

많은 다른 입자 또는 광자는 핵 반응에 관여할 수 있습니다. 가장 일반적인 알파 입자포함 알파 입자 (α   또는), 이는 높은 에너지 헬륨-4 핵; 베타 입자 (β), 전자를 포함 (e^– 또는 β^{– )}및 양전자 (e⁺ 또는 β^{+ );}감마선 (γ); 중성자   (p⁺   또는).

일부 핵종은 무한히 그대로 유지되거나 안정되어 있는 반면, 다른 핵종은 자발적으로 다른 핵종으로 변하거나 불안정합니다. 불안정한 핵종의 자발적인 변화가 방사성 붕괴입니다. 불안정한 핵종은 부모 핵종이라고 하며, 부패로 인한 핵종은 딸 누클리드라고 합니다. 딸 핵종은 안정적일 수도 있거나, 그 자체가 부패할 수도 있다.

이 텍스트는 Openstax, 화학 2e, 섹션 21.1: 핵 구조 및 안정성 및 개방, 화학 2e, 섹션 21.2: 핵 방정식에서 채택됩니다.

추가 소스

Iupac. 화학 용어의 보상,2 ed. (“골드 북”). 에이 디 맥너트와 에이 윌킨슨에 의해 컴파일. 블랙웰 과학 간행물, 옥스포드 (1997). 온라인 버전 (2019-) S. J. 초크에 의해 만들어진. https://doi.org/10.1351/goldbook. 액세스 2021-01-10

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