핵물리학: 두 판 사이의 차이
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=== 러더포드의 팀의 핵 발견 ===
1907년에 [[어니스트 러더퍼드]]는 "Radiation of the α Particle from Radium in passing through Matter"<ref>''Philosophical Magazine'' ('''12''', p 134-46)</ref>을 편찬했다. 한스 가이거는 왕립 협회에서 러더퍼드와 함께 알파입자가 공기, 알루미늄 호일과 금박을 통과시키는 실험으로 이 연구를 확장시켰다.
이 발표에 있어서 중요한 실험이 1910년 멘체스터 대학에서 시행되었다. 러더퍼드의 팀이 놀라운 가이거-마르스덴 실험을 한 것이다. 이 실험은 한스 가이거와 어니스트 마르스덴이 러더퍼드의 감독 아래에서 알파 입자(헬륨 원자핵)을 얇은 금박에 쏘아준 실험이었다. 톰슨의 원자 모형은 알파 입자의 궤적이 아주 약간 빗겨나가며 금박에서 나와야한다고 예측했다 . 러더퍼드는 충격 받을 만한 것을 그의 팀이 실제로 관측하여 찾도록 시켰다. 약간의 입자는 큰 각도로 산란되었다. 심지어는 완전히 반대인 것도 있었다. 그는 이 실험을 티슈 페이퍼에 총알을 쏘아서 튕겨 돌아오는 것에 비유했다. 1911년에 러더포드 데이터의 해석에서 시작된 그 발견은 마침내 [[러더퍼드 원자 모형]]을 탄생시켰다. 그 원자는 아주 작고 원자의 대부분의 질량을 가진 밀집된 핵이다. 그리고 전하의 균형을 맞추기 위해 끼워진 전자를 가지며 양전하의 입자로 구성되어있다. 예를 들어 이 모델에서, 질소 14N는 14개의 양성자와 7개의 전자를 가진 핵으로 구성되었다. 그리고 핵은 7개의 궤도를 도는 또 다른 전자에 의해 둘러싸여져있다.
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알파 붕괴의 과정은 본질적으로 자발적인 핵분열의 특별한 경우이다. 이 분열 과정은 아주 불균형하다. 왜냐하면 알파 입자를 구성하는 네 개의 입자는 특히 서로에 속박되어 있기 때문에 핵 분열중인 이 핵의 생산 확률을 높게 만든다. 분열 과정 중에 중성자를 생산하며 핵분열을 시작하기 위해서 쉽게 중성자를 흡수하는 특정한 가장 무거운 핵들에서는 스스로 불을 붙이는 중성자 시작 분열이 일어난다. 이는 소위 [[연쇄 반응]]이라고 불린다. 연쇄 반응은 물리에서 보다 화학에서 먼저 알려졌다. 그리고 사실 우리에게 많은 친근한 과정들인 불과 화학 폭발등은 화학적 연쇄 반응이다. 분열에서 생성된 중성자를 사용하는 핵 연쇄 반응은 핵 발전소와 분열 타입의 핵 폭탄의 에너지의 원천이다. 우라늄과 토륨과 같은 무거운 핵들은 또한 자발적인 분열과정을 겪을 수 있다 그러나 자발적인 분열 과정 보다는 알파 붕괴를 겪을 가능성이 훨씬 더 높다.
중성자 시작 연쇄 반응이 일어나기 위해서 특정한 조건 , 특정한 공간에 존재하는 원소의 [[임계 질량]]이 있어야 한다. 가장 작은 임계 질량의 조건은 방출 중성자와 중성자 감속재의 보존이다. 그래서 더 큰 중성자 단면적 또는 다른 분열을 시작하는 가능성이 있다. 아프리카의 가봉에서, 자연적인 핵 분열 원자로가 150만년 전부터 가동 중이었다.
=== 무거운 원소의 생산(원자 번호 5보다 큼) ===
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