β붕괴의 에너지

β붕괴의 에너지

 

 

 

α붕괴에서 방출되는 α입자의 에너지는 일정한데 비해,

β붕괴에서 방출되는 β입자(전자, 양전자)의 에너지는

각각의 핵종에 고유의 상한치를 가지는 어떤 분포(연속스펙트럼)를 가지고 있다.

이것을 처음 알게 된 이는 채트윅(1914년)이었다.

 

 

원자핵은 각각 고유의 이산적(離散的) 에너지준위를 가지고 있다.

따라서 β붕괴에서 방출되는 β입자의 에너지가 연속적인 것을

어떻게 해석할 수 있는가가 1920년대 후반의 큰 문제이었다.

 

 

에리스와 우스터는 RaE(Bi-210)을 열량계 속에 넣어

β붕괴로 방출되는 β입자를 포함하는

모든 방사선의 에너지를 측정했다(1927년).

 

 

그 결과 한 개의 RaE 원자핵의 붕괴에 의하여 나오는 에너지는

평균 350±40 keV라는 값을 얻었다.

이 값은 RaE로부터 방출되는

β입자의 에너지 스펙트럼의 최대치 1,050 keV보다 적고

오히려 스펙트럼의 평균치 390±40 keV와 거의 같았다.

 

 

이것은 방출되는 β입자가 핵을 떠나는 순간부터 관측되고 있는 것과 같은

연속스펙트럼을 가지고 있다는 것이 된다.

 

 

그후 P-32 등에 대해서도 같은 일이 확인되었다.

거기서 β붕괴의 경우에는

에너지 보존법칙이 성립되지 않는 것이 아닌가라는 의견이 나왔다.

 

 

1932년에 채드윅이 중성자를 발견하고

하이젠베르그가 원자핵은 양성자와 중성자로 성립되어 있다는 이론을 발표했다.

여기서 β붕괴는 다음과 같은 핵내 핵자의 변환이라고 생각되었다.

중성자 → 양성자 + e^-

(이하 중략)

 

[ 출처: 베타붕괴(β붕괴), 한국원자력연구원 전자도서관 ]

 

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/5541 ] 방사성 붕괴의 종류

 

 

 

[키워드] β 붕괴 기준, 베타 붕괴 기준, 베타붕괴 기준