알파 붕괴 문서 원본 보기

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'''알파 붕괴'''(Alpha decay)는 [[방사성 감쇠]]의 일종이며, [[원자핵]]이 [[알파 입자]]를 방출하면서 [[질량수]]가 4가 감소하고 또한 [[원자번호]]는 2가 감소하는 과정이다. 비교적 무거운 핵종(주로 원자번호 83 이상)에서 일어난다. 예시로 [[우라늄]]이 알파붕괴하여 [[토륨]]을 만든다.

일반적으로 <math>X</math>원소가 <math>Y</math>원소로 알파붕괴 하는 과정은 <chem>^{A}_{Z}X -> ^{A-4}_{Z-2}Y {+} ^{4}_{2}He(\alpha)</chem> 와 같이 표현되며, 이때 방출되는 운동에너지는 <math>Y</math>원소와 <math>\alpha</math>입자가 질량에 반비례하여 가지므로, 운동에너지 스펙트럼이 불연속적이다.

예를 들어 [[우라늄]]이 알파붕괴를 통해 [[토륨]]이 되는 과정은 다음과 같다.
:<math>
{}^2{}^{38}_{92}\hbox{U}\;\to\;{}^2{}^{34}_{90}\hbox{Th}\;+\;{}^4_2\hbox{He},
</math>
이 과정은 다음과 같이 간략하게도 쓸 수 있다.
:<math>
{}^{238}\hbox{U}\;\to\;^{234}\hbox{Th}\;+\;\alpha.
</math>

[[알파 입자]](α)는 [[헬륨]] 핵이며, 전체 원자량 및 원자번호는 보존된다. 알파붕괴는 어미핵이 두 개의 딸핵으로 나뉘는 [[핵분열]]에서 필수적인 과정이다. 알파붕괴는 기본적으로 [[양자 터널링]] 과정이다. [[베타붕괴]]와 알파붕괴가 동시에 일어나는 일부 방사성 물질에서는 [[헬륨]] 원자가 생겨난다.

대부분의 [[알파 입자]]는 대략 5 M[[전자볼트|eV]]의 에너지를 가지고 방출되며, 그 중의 98%는 운동 에너지이고, 환산하면 15,000 km/s 정도의 속도이다. 

지구에서 생산되는 [[헬륨]]의 대부분은 지하에 매장된 [[우라늄]] 및 [[토륨]] 등의 광물에서 알파붕괴로 인해 발생한 것이다. 발생 후에 일부는 [[천연가스]] 등에 녹아있다가(최대 7%의 부피) 분별증류와 같은 저온 분리 과정을 통해 부산물로 얻어진다.

[[헬륨]]은 지구 대기상에 오랫동안 머물러 있다가 서서히 우주 공간으로 빠져나간다. 이는 [[헬륨]]자체가 다른 원소와 화합물을 이룰 수 없고 매우 가벼워 [[지구]] 중력으로는 잡을 수 없기 때문이다.
== 같이 보기 ==
* [[베타 붕괴]]

{{핵과정}}

{{전거 통제}}

[[분류:입자물리학]]
[[분류:핵물리학]]
[[분류:방사능]]