제 1장 원자력 이론

 
2. 기본물리와 단위
2-1 방사선 물리
파장이 짧은 전자파는 파동의 성질을 지님과 동시에 광양자라고 하는 입자적인 성질을 갖는 이중성을 나타낸다
전자파를 파동으로 간주할때는
E = h ⅹ f 로 나타내진다
여기서 E 는 전자파의 에너지
h 는 Plank 상수 (h=6.625ⅹ10-34 J.sec)
f 는 주파수이다
즉 전자파가 파동의 성질을 나타내는 경우 그 에너지는 주파수에 비례하게 된다
또한 전자파가 입자적인 성질을 가질 때 그 에너제는
E = mc2
여기서 E 는 전자파의 에너지
m 은 광양자의 질량
c 는 빛의 속도 (c=3ⅹ1010 츠/sec) 이다
실제로 전자의 질량 (9.1ⅹ10-31 kg)을 위식에 대입하여 계산하면 그 에너지가 약 511KeV 가 된다
즉 전자 1개의 정지질량이 모두 에너지로 바뀌면 511KeV가 되고, 또한 511KeV의 전자파 에너지가 질량으로 바뀌면 전자 1개가 생성된다 (실제로는 전자 1개를 생성시키기 위해서는 반드시 양전자 1개도 같이 생성해야 하므로 2개의 전자를 동시에 생성해야 하기 때문에 전자파의 에너지가 1.022MeV(511KeVⅹ2)가 되어야 전자쌍을 생성시킬수 있다)
또한 위식에서 전자파의 질량-파동 이중성은
E = h ⅹ f = mc2 으로 나타낼수 있다
즉 위식에서 보면 전자파를 파동으로 간주할때에는 주파수가 커야 에너지가 커지게 되고 질량으로 간주하는 경우에는 전자(electron)와 같이 작은 정지질량이라도 에너지가 크게 되므로 주파수가 높아야 입자를 형성할수 있게 된다
즉 정확한 의미는 아니지만 전자파의 주파수가 높을수록 입자의 특성이 많이 나타난다고 생각하면 물리적인 이해에 많은 도움이 된다
1g의 질량이 모두 에너지로 바뀌면 그 에너지양은?
   3ⅹ10 g.㎠/sec 9ⅹ10 g.㎠/sec