알파붕괴

딸핵 원자 질량수 :

딸핵의 에너지 :

MeV

T =

(T = 알파붕괴가 일어날 확률)

알파붕괴란 방사성 원자핵이 알파입자를 방출하고 다른 종류의 원자핵으로 바뀌는 과정을 의미하고, 알파붕괴의 과정에서 원자번호가 2, 질량수가 4 감소한다(알파 입자는 질량수가 4인 헬륨 원자핵을 의미한다).  알파입자의 에너지는 몇 MeV밖에 되지 않는데, 포텐셜 에너지가 가장 높은 곳에서는 수백 MeV의 벽으로 되어있어 알파입자가 튀어나가는 현상은 고전역학적으로 설명할 수 없다.

이는 양자역학적 알파입자의 터널 효과를 통해 설명할 수 있다. 불확정성 원리에 의해 입자가 퍼텐셜 에너지가 0에 가까워져 운동량에 대한 불확실성의 정도가 작아지면, 위치의 불확정성이 커지며 순간적으로 퍼텐셜장벽 외부에 입자가 존재할 확률이 생긴다. 이를 통해 알파 붕괴가 일어나는 것이다.

이러한 알파붕괴와 터널효과에 대한 이해는 원자핵의 구조를 분석하는 데에 유용하게 쓰이고 원자핵 물리학의 발전에 기여한다.

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