放射性崩壞 / radioactive decay
원자핵이 자발적으로 이온화 입자와 방사선의 방출로 에너지를 잃는 과정이다. 원자가 방사성 붕괴를 하는 데에는 여러 방법이 있다.
크게 알파(
\\alpha), 베타(
\\beta), 감마(
\\gamma) 붕괴의 세 가지 유형이 가장 유명하다. 발견 순서대로 그리스 문자 알파벳 순서를 붙였다. 요약하면 이렇다.
| 종류 | 방출 입자 | 투과력 | 특징 |
| 알파 붕괴 | 헬륨 원자핵 (^4_2\\text{He}^{2+}) | 약함 (종이 한 장으로 막힘) | 전리 작용이 강함 |
| 베타 붕괴 | 전자 (e^-) 또는 양전자 (e^+) | 중간 (알루미늄 호일로 막힘) | 중성자/양성자 변환 |
| 감마 붕괴 | 광자 (\\gamma) | 강함 (납, 콘크리트로 차폐) | 에너지 준위만 변화 |
알파 입자(α)는 헬륨 원자핵으로 구성된 것으로, +2의 양전하를 띤다. 원소가 알파 붕괴를 하면 알파 입자가 나오는데, 붕괴하는 원소는 원자번호가 2만큼 작아지게 되고, 질량은 4가 감소한다. 알파 붕괴의 예는 아래와 같다.
24797Bk → 42He + 24395Am
알파 붕괴는 대부분 우라늄과 같이 매우 무거운 중원소들에서 일어난다.
베타 붕괴(β)는 베타 입자, 즉 음전하를 띤 전자가 원자핵에서 방출될 때 일어난다. 이 과정은 붕괴하는 원자의 질량이 변화하지 않은 채 원자번호를 1만큼 증가시킬 수 있다.
참고로 바나나에도 칼륨-40이라는 방사성 동위원소가 들어있어서 미약하게나마 베타 붕괴를 한다. 물론 바나나 먹고 피폭돼서 죽으려면 한 번에 수천만 개를 먹어야 하니 안심하자. 배터져 죽는 게 더 빠르다.
감마 붕괴는 감마선이라고 불리는 고에너지 빛 에너지가 방출되는 것을 말한다. 감마선은 전기적으로 중성이다.
