핵은 양성자와 중성자로 구성된 작고 밀도가 높고 양으로 하전 된 원자 코어입니다. 그들은 행동과 상호 작용에 영향을 미치는 다양한 속성을 가지고 있습니다.
1. 크기와 밀도 :
* 크기 : 핵은 엄청나게 작으며, 1-10 펨토 미터 (1 fm =10 ¹⁵ m) 범위의 반지름이 있습니다.
* 밀도 : 핵은 매우 밀도가 높으며 밀도는 약 10¹ g/cm³이며, 일반적인 물질보다 수십억 배 더 밀도가 높습니다. 이 고밀도는 강한 핵력이 양성자와 중성자를 단단히 포장했기 때문입니다.
2. 청구 :
* 양전하 : 핵의 양전하는 원자 번호 (z)로 알려진 양성자의 수에 의해 결정된다. 이 전하는 전자 및 기타 하전 입자와의 정전기 상호 작용을 담당합니다.
* 중립 전하 : 원자의 전체 전하는 핵의 양전하가 전자의 음전하에 의해 균형을 이루기 때문에 중립적이다.
3. 질량 :
* 원자 질량 단위 (AMU) : 핵의 질량은 주로 핵이라고 불리는 양성자와 중성자의 수에 의해 결정된다. 하나의 원자 질량 단위 (AMU)는 양성자 또는 중성자의 질량과 거의 같습니다.
* 질량 결함 및 결합 에너지 : 핵의 질량은 개별 양성자 및 중성자의 질량의 합보다 약간 작다. 질량 결함으로 알려진이 질량 차이는 결합 에너지로 알려진 핵 형성 동안 방출 된 에너지를 나타냅니다.
4. 안정성 :
* 방사성 붕괴 : 일부 핵은 불안정하고 방사성 붕괴를 겪고 입자 또는 에너지를 방출하여보다 안정적인 구성으로 변형됩니다.
* 안정적인 동위 원소 : 많은 핵은 안정적이며 부패하지 않습니다. 핵의 안정성은 양성자 대 중성자의 비율과 양성자 또는 중성자의 "마법 수"의 존재와 같은 인자에 의해 영향을받습니다.
5. 회전 및 자기 모멘트 :
* 핵 스핀 : 핵은 핵 스핀이라는 고유 각 운동량을 가지며, 이는 양자화 될 수 있으며 핵 자기 모멘트를 초래할 수있다.
* 핵 자기 공명 (NMR) : 핵 자기 모멘트는 분자의 구조와 역학을 연구하기 위해 핵 자기 공명 (NMR)과 같은 기술에 사용됩니다.
6. 원자 반응 :
* 융합 : 가벼운 핵은 더 무거운 핵을 형성하여 막대한 양의 에너지를 방출 할 수 있습니다. 이 과정은 별과 수소 폭탄에 힘을줍니다.
* 핵분열 : 무거운 핵은 더 작은 핵으로 나뉘어 에너지를 방출 할 수 있습니다. 이 과정은 원자력 발전소 및 원자 폭탄에 사용됩니다.
7. 핵력 :
* 강한 원자력 : 이 단거리이지만 강력한 힘은 양성자 사이의 정전기 반발에도 불구하고 핵을 함께 유지합니다. 자연에서 알려진 가장 강력한 힘입니다.
* 약한 원자력 : 이 힘은 방사성 붕괴 및 핵 조성의 변화와 관련된 기타 과정을 담당합니다.
8. 핵분열 및 융합 :
* 핵분열 : 무거운 핵을 둘 이상의 가벼운 핵으로 분할하여 엄청난 양의 에너지를 방출합니다. 이 과정은 원자력 발전소 및 원자 폭탄에 사용됩니다.
* 융합 : 둘 이상의 가벼운 핵을 더 무거운 핵으로 병합하여 많은 양의 에너지를 방출합니다. 이 과정은 별을 넓히고 미래의 퓨전 발전소의 목표입니다.
핵 물리학, 화학, 천체 물리학 및 의학을 포함한 다양한 분야에서 핵의 특성을 이해하는 것이 중요합니다. 그들은 원자의 행동, 요소의 안정성 및 원자력의 작동을 지배합니다.
