핵붕괴 또는 방사성 붕괴는 불안정한 원자핵이 자발적으로 이온화 입자와 방사선의 방출을 통해서 에너지를 잃는 과정이다. 이러한 알파 입자, 베타 입자, 감마선 등을 자발적으로 배출하는 물질을 방사능 물질이라고도 한다.
이러한 핵붕괴는 양자 역학에 의한 확률적인 현상으로, 물질 안에 들어 있는 어떤 원자가 붕괴할 지 예측하는 것은 불가능하다. 예측가능하다면 라플라스의 악마겠지...
핵붕괴 관련 단위는 베크렐이다. 베크렐은 단위 시간당 얼마나 많은 핵 붕괴가 일어나는가를 나타내는 SI 단위다. 어떤 물질을 방사선 기기로 측정했는데 2,000 베크렐이라면 핵붕괴가 존나게 많이 일어나므로 다가가지 않는게 좋다.
핵붕괴의 종류[편집 | 원본 편집]
알파 붕괴(Alpha Decay)[편집 | 원본 편집]
핵자들 간의 단거리 힘인 강한 상호작용(정확히는 핵력)이 있으므로 핵의 총 결합 에너지는 질량수에 비례하지만, 양성자들 사이에 작용하는 밀어내는 전자기력은 무한대의 범위를 갖고 있으므로 핵이 붕괴하려는 에너지는 거의 양성자 수의 제곱에 비례한다.
이때 알파 입자를 퉤에엣 뱉으면서 살을 빼려고 한다. 약력 때문에 생기기도 한다. 베타 붕괴로 인해서 원자핵을 재조정하다보니 퉤에엣 뱉는 경우도 있다.
알파 입자는 헬륨의 원자핵으로, 양성자 2개, 중성자 2개를 가진다. 알파 입자는 종이도 못 뚫는 큰 입자이지만, 자체의 질량이 있기 때문에 몸 속에 들어가기만 하면 높은 운동 에너지로 세포의 DNA 등을 씹창내서 너덜너덜하게 만든다.
이를 이용한게 방사능 홍차다.
또는 알파위키가 망하는걸 말한다.
ㄴ 그그실. 근데 2020년 기준으로 부활함.
뭉치 붕괴(Cluster Decay)[편집 | 원본 편집]
알파 붕괴와 핵분열 사이에 있는 핵붕괴다. 존나 희귀하다고 한다.
베타 붕괴(Beta Decay)[편집 | 원본 편집]
주로 약한 상호작용이 관여한다고 알려져 있고 크게 4가지 부류가 있다. 이 4가지 부류 말고도 몇몇개 더있다.
전자 방출(β- 붕괴, β- Decay)[편집 | 원본 편집]
이 그림에서 t는 타임이다.
우리가 아는 대표적인 베타 붕괴. 중성자가 양성자로 바뀌면서 전자와 반중성미자를 내뿜는 반응이다.
아래는 움짤이다... 왜 작동을 안하노?
양전자 방출(β+ 붕괴, β+ Decay)[편집 | 원본 편집]
위와는 반대로 핵 속에서 양성자가 중성자로 바뀌며 양전자와 중성미자를 내뿜는 반응이다. 중성자는 양성자보다 무거워서 단독으로도 붕괴할 수 있지만, 양성자는 그렇지 않기에 핵 속에서만 반응한다.
전자 포획(Eelectron Capture)[편집 | 원본 편집]
핵에 있는 양성자가 핵에서 가장 가까운 오비탈의 전자를 처묵처묵해서 중성자로 바뀌며 중성미자를 내놓는 반응이다. 양전자 방출이랑 똑같아서 경쟁 관계에 있다고 보면 된다.
주로 무거운 원자들에서 전자가 핵에 더 가깝기 때문에 잘 일어난다.
역 베타 붕괴(Reverse Beta Decay/Inverse Beta Decay)[편집 | 원본 편집]
베타 붕괴의 역반응으로, 양성자와 반중성미자가 만나 중성자와 양전자를, 중성자와 중성미자가 만나 양성자와 전자를 생성하는 반응이다.
근데 중성미자는 이름에서 보듯 중성이기 때문에 반응을 잘 안 해서 역 베타 붕괴는 잘 보이지 않는다.
이중 베타 붕괴(Double Beta Decay)[편집 | 원본 편집]
베타 붕괴가 한꺼번에 일어나는 거다.
베타 붕괴 과정에서 또다른 중성자가 양성자로 변함과 동시에 전자 및 반중성미자를 방출한다.
원자핵의 에너지가 낮아야 가능하다.
베타선의 숨겨진 함정[편집 | 원본 편집]
제동복사 X선과 쌍소멸로 생긴 감마선이라는 니미럴스러운게 있다.
중성미자 포획?(Neutrino Capture?)[편집 | 원본 편집]
중성미자가 중성자랑 W 보손으로 상호작용해 전자를 뱉는 것을 말한다.
근데 중성미자는 이름에서 보듯 중성이기 때문에 반응을 잘 안 해서 중성미자 포획은 잘 보이지 않는다.
감마 붕괴(Gamma Decay)[편집 | 원본 편집]
핵도 원자의 전자처럼 바닥상태보다 높은 상태에 있을 수 있다. 근데 전자에서 내놓는 라이먼(자외선), 발머(가시광선), 파셴(자외선) 등등의 광자보다 에너지가 훨씬 큰 감마 광자를 내놓고 에너지가 떨어진다.
보통 감마 붕괴가 빠르게 일어나 들뜬 핵은 반감기가 길지 않기에 특별히 긴 반감기를 가지는 들뜬 핵을 이성질핵(isomer)라고 부른다.
내부 전환(Internal conversion)[편집 | 원본 편집]
들뜬 원자핵이 그 에너지를 이용해 원자로부터 전자 하나를 방출하는 거다. 참고로 이거 원자핵에서 방출되는 것이 아님. 궤도 내의 전자가 방출되고 그 빈자리를 다른 전자가 차지한다고 한다,
그 결과 X선 방출..
핵붕괴죽창[편집 | 원본 편집]
그러하다. 핵붕괴 죽창이면 당한새끼가 병원가기 전까진 쥐도새도모르게 족칠 수 있다하더라.
관련 초능력[편집 | 원본 편집]
강력 조작과 약력 조작이 있다. 강력 조작의 경우 핵뿜뿜으로 나타내도 거의 대부분 별말없는데 약력 조작은 창작물에서 주로 이상하게 표현되는 편이다. 그리고 댓글창을 보면 토론과 분쟁이 오가기도 한다.
여담[편집 | 원본 편집]
핵붕괴가 일어나는 방사선원 특성상 핵붕괴가 하나만 일어나는게 아니다. 알파 선원이 알파선을 뱉고 나서 베타 선원으로 되기도 한다. 대부분 2 연타를 가하는 편.