<일반 화학> 19장- 핵

줌달의 일반화학 10판 정리

 

목차

19.0 핵의 기본

19.1 방사성 안정도, 방사성 붕괴의 종류

19.4 방사능 검출 방법 & 의학적 응용

19.7 방사선의 생물학적 영향 

 

---

<개념>

 

 

 

 

핵의 기본

질량수 A : 중성자수+양성자수

원자번호 Z : 양성자수

→  A-Z: 중성자수 

 

동위원소: 원자번호는 같고 질량수는 다름 

핵종: 개개의 단일 원자 ex.탄소-12 핵종, 탄소-13 핵종, 탄소-14 핵종

 

 

 

 

방사성 붕괴

 

<방사성 붕괴>

핵이 분해해 다른 핵(&입자)을 생성함

-방사성: 원자핵이 붕괴해 방사선을 내보내는 성질

ex. 탄소-14의 붕괴

 

 

<방사성 안정도>

불안정한 핵종	안정한 핵종
84개 이상 양성자 가짐	양성자(Z)/중성자(A-Z) 비율 -가벼운 핵종이면 1일 때 안정 -무거운 핵종이면 1보다 클 때 안정 양성자, 중성자 짝수개 마법의 수(특정한 수의 양성자, 중성자) 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126

 

 

 

<방사성 붕괴의 종류> ★

α-입자 생성	헬륨원자핵 생성 (-4, -2)
β -입자 생성	전자 생성, 양성자 +1 ( - , +1) ***질량수는 그대로인데 양성자만 늘어나!      전자포획, 양전자와 반대
γ (감마)선	감마선(큰E광자) 생성, 들뜬 핵→바닥상태 핵 ( - , - )
양전자 생성	양전자(전자와 반대 전하이며 같은 질량) 생성, 양성자 -1 ( - , -1) ***질량수는 그대로인데 양성자만 줄어들어!      전자포획과 비슷, β 입자와 반대
전자 포획	내부오비탈 전자가 핵에 의해 포획, 감마선(큰E광자) 생성, 양성자 -1 ( - , -1) ***질량수는 그대로인데 양성자만 줄어들어!      양전자와 비슷, β 입자랑 반대
자발적 분열	가벼운 핵종, 중성자 생성 ( -, -)

 

 

문제 유형 - 균형맞춘반응식 쓰기 / 무슨 입자인지 맞추기

 

 

---

<활용 사례>

 

방사능 수준 측정 - 계수기

Geiger-Müller 계수기	섬광 계수기
방사성 붕괴 과정에서 발생한 고E입자가 어떤 물질을 통과할 때 이온을 생성하는 현상을 이용	고E 복사선이 황화아연 등 물질에 충돌할 때 발생하는 섬광을 감지해 단위 시간 당 붕괴수 측정

 

 

 

방사성 추적자

기관에 방사성 핵종을 음식, 약 등으로 주입함

방사능을 측정해 핵종의 경로를 추적함

ex. I-131:갑상선 질병       탈륨-201, 테크네튬-99m:심장 손상 진단

 

 

 

방사선원에 대한 생물학적 영향

*2가지 손상 방식

-체강손상: 생명체 자체에 손상 > 병 or 사망

-유전적 손상: 유전인자 손상 > 암 or 자손 전달

 

*방사선원의 특징

방사선 에너지	방사선 침투능력	방사선 이온화능력	방사선원 화학적성질
에너지함량이 크면 손상도 큼 **rad가 단위	입자에 따라 생체조직 침투 정도 다름	생체분자를 이온화시키면 특히 유해함	머무르는 시간이 길수록 유해

 

 

*Rem - 방사선에 의한 생물학적 손상

rem수 = rad수 * RBE

-rad는 에너지, RBE는 생물학적 손상을 일으키는 능력

 

*방사선의 영향