제 1장 원자력 이론

 
3. 원자핵의 반응
3-1 원자핵의 종류
천연에 존재하는 원자핵은 원자번호 1인 수소(H)에서 92인 우라늄(U)에 이른다
원자핵의 기호는
으로 표시한다 (N은 생략하는 경우가 많으며 Z도 생략하고 표기하기도 한다)
A 는 질량수 (Mass NO. : 양성자 + 중성자수)
Z 는 원자번호 (Atomic NO. : 양성자수)
N 는 중성자수를 나타낸다
예를 들어 헬륨의 원자핵은 He2
질소의 원자핵은N7 이고
그 외에 중성자는n
양성자는 P
전자는 e- 로 표시하기도 한다.
원자핵중에서 방사성 붕괴를 통한 방사능을 방출하는 종류는 원자핵종 (원자번호 = 양성자수)에 따라 결정되는 것이 아니라 동일 핵종이라도 질량수가 다른 (즉 중성자수가 다른) 원소에서 인정한 핵종과 방사성 붕괴를 하는 핵종으로 나누어진다
예를 들어 U 은 안정한 핵종이지만 U 는 방사성 붕괴를 하는 핵종이고 이와 같은 핵종을 방사성 동위원소 (Radio isotope)라 한다
이와 같은 특성에 따라 원자핵의 종류를 구분하려면 다음과 같다
(1) 동위원소(Isotope)
원자번호(Z)는 동일하나 질량수(A)가 다른 원소
예) U 와 U H 과 H C 와 C 등
(2) 동중성자 핵 (Isotone)
중성자수는 동일하나 원자번호(Z)와 질량수(A)가 다른 원자핵
예) N7O7
(3) 동중핵 (Isobar)
질량수(A)는 동일하나 원자번호(Z)가 다른 원자핵
예) N7O7
(4) 핵이성체
질량수와 원자번호가 동일한 핵이나 핵내의 잉여 energy 가 다른 핵
예) Br 과 Br
원자핵이 여기상태에 있으면 γ선을 방출하거나 내부전환전자 방출에 의해 낮은 에너지 준위로 떨어지는데 이때 반감기가 길어져 측정가능한 상태 (10 정도)에 있는 에너지 준위가 다른 2종 이상의 핵종이 존재할 때 이들은 서로 핵이성체(Isomer)라 하고 질량수 m(meta stable : 준안정상태)을 붙여 구분한다.
원자번호는 동일하나 질량수가 서로 다른 핵종을 무엇이라 하는가 ?
동위핵       핵이성체