신광 물리 정리

A반과 함께하는 정리~

1. 광자 에너지(E) = h․v =  =

c: 광속, λ: 파장, h: 플랑크 상수, v:속도

h: 4.136*10-15eV=6.625*10-34J․S

c: 3*1010cm/s

2. 광자 운동량(P) =

v: 진동수

3. 운동량 = 질량 * 속도

= m * v = m * c

4. 에너지 단위

1eV = 1.60 * 10-19J

1erg = 1 * 10-7J

1cal = 4.2J   ⇒ 1eV < 1amu < 1erg < 1J < 1cal

1amu = 932MeV = 1.49 * 10-10J

1J = 107erg

1rad = 10-2J/㎏ = 10-2 * 107erg/㎏

= 105 * 10-3/g = 100erg/g

1eV = 1.602 * 10-19J = 1.602 * 10-12erg

1R = 2.58 * 10-4C/㎏

5. 드브로이(물질파) 파장(λ) = =

입자선의 운동량(p) = m․v

입자선의 에너지(E) = moc2 = mv2

6. 특수 상대성 이론

길이(L) =  =

속도(t) =

질량(m) =

전자파의 광속 = 3 * 108m/s

1g이 Energy로 변하면 2.143*1010Kcal

7. 반가층  =   u: 선 감약 계수(0.693=In2)

(HVL)  =   λ: 붕괴상수

=  um: 질량 흡수계수,

p: 밀도 ⇒

8. 십가층(=TVL)

= 3.3 HVL

9. 반감기 (I)

= t/T   T:반감기(T1/2), t: 경과시간

10. 유효반감기

=

11. 평균 수명 (I)

= 방사성 핵종이 체내에 투여 되었을 때

피폭선량 계산에 이용

=  ← λ= T1/2 = T

12. 소멸방사선의 광자 1개 = 전자의 에너지

= 5.11MeV

13. 저지 X선의 최단 파장(λ) - Duane - Hunt 법칙

14. 방사능(A) = -N * λ

(N: 방사성 원자 수, λ: 붕괴상수)

15. X선의 발생효율

(K: 비례상수(1.1*10-9), V: 관전압,

Z: target 물질의 원자번호, I: 관전류)

16. 강도(= X선의 총 에너지)

= KV2ZI

17. 가속 입자의 운동 에너지(E)

: eV (e: 전하, V: 가속전압)

18. 거리 역자승 법칙

: Ib = Ia *( )2

(Ia: 처음선량 Ib:나중선량, a: 처음거리, b: 나중거리)

20. LET(선 에너지부여) [keV/μ]

: Lσ=

21. 질량 에너지 흡수 계수

=

질량 에너지 전이 계수

=

질량 감약 계수 = um =

22. I = BI0e-ut (B: 재생계수(축적인자)

B =

축적인자: 일정한 흡수 두께에서 넓은 의미의 빔의 강도와

좁은 의미의 빔의 강도의 비

23. 붕괴상수(λ)

:    (T: 반감기)

24. 비정 거리(range)

:

(E: 에너지, LET: 선 에너지부여)

※

25. 선 흡수계수

:

26. 중성자 수 = 질량 수 - 전자 수

27. 광자 에너지 크기

: X선 > 자외선 > 가시강선 > 마이크로 파 > 장파

28. 전자파 파장 크기

: 초단파 > 적외선 > 가시광선 > 자외선 > X선 > γ선 > 우주선

⇒ 우주선(광자)  : 3 * 10-15m

γ선          : 3 * 10-13 ~ 3 * 10-14m

X선 : 경 X선 : 3 * 10-12 ~ 3* 10-13m

연 X선 : 3 * 10-11m

자외선 :       3 * 10-10 ~ 3 * 10-8m

가시광선 :     3 * 10-7m

적외선 :       3 * 10-6 ~ 3* 10-4m

29. 단위(SI)

LET    : keV / μ       비 전리 : ion pair / μ

광속도 : m ․ s-1         에너지 : J

선 감약계수 : um        파장 : m

선저지능 : MeV / m     1barn : 10-28㎡

질량 저지능 : eV ․ ㎠/g  입자플루언스: m-2

fluence율 : m-2 ․ s-1 ․ sr-2

반응 단면적 : ㎠         방사능 : ㏃ = dps = sec-1

커마 : J.kg = ㏉

30. 1g의 전자 수(Ne)

= NA * Z /A

NA : avogadro 수

Z : 원자번호

A : 원자량

1. 원자

① 원자핵은 핵자들로 구성

② 원자핵의 크기는 약 10-14~10-15m = 10-12~10-13㎝

③ 원자의 크기는 1Å = 10-10m = 10-8cm(원자의반경)

④ 원자의 화학적 성질은 가전자 수에 좌우

(가전자: 원자에서 가장 바깥 궤도전자)

⑤ 원자의 질량은 원자핵의 질량보다 크다

⑥ 원자핵의 무게는 원자무게와 거의 같다

⑦ 원자의 구성 요소 : 양자, 중성자. 전자

⑧ 원자의 구조 : ⅰ)원자번호, ⅱ)질량수,

ⅲ)특성 X선, ⅳ)K흡수단의 에너지

⑨ 원자핵(=핵자) : 양자, 중성자

크기 좌우 - 질량 수

⑩ 질량이 광속에 가까워지면 시간지연, 질량증가

⑪ ABXA

질량수(=A): 원소의 왼쪽이나 오른쪽 위에 기입된 숫자

즉 핵자수로서 핵 내의 중성자 + 양성자 합한 수

원자번호(=B) : 왼쪽 아래

핵 내의 양성자의 수 또는 중성자의 궤도전자의 수

2. 핵력

① 핵자 사이에 작용하는 강한 인력

(양성자와 중성자 사이에서 작용하는 힘)

② 핵력 범위는 2 * 10-15m 정도

③ 양성자와 양성자, 양성자와 중성자 사이에 작용하는

핵력은 같음

④ 핵력은 10-15m 정도의 근거리에서만 강하게 작용

⑤ 핵력은 핵자의 종류와 상관없다.

⑥ 2핵자 간에 교환력이 작용

⑦ 매우 강한 힘

⑧ 포화성(=핵의 밀도 일정)

⑨ 해력 이외에도 쿨롱역 작용

3. 분자

① 물질의 성질을 유지하는 범위에서 가장 작은 기본 단위

② 원자의 집합체, 크기는 10-10m

③ 한 단체를 이루는 하나하나의 구성원

④ 물질의 기본적 성질을 잃지 아니하고 나눌 수 있는

그 물질의 가장 작은 입자

⑤ 몇 개의 원자로 이루어짐

⑥ 무게 : 분자 > 원자 > 소립자

4. 중수소 = 중양자

① 수소의 안정 동위체

② 질량수 2인 것( 양성자 1개, 중성자 1개로 구성)

③ 기호로는 2H 또는 D

④ 천연의 존재 비는 0.015%

⑤ 원자핵을 중양자

⑥ 중수소의 질량은 중성자 질량의 약 2배

⑦ 양자와 중성자가 결합해서 중소수로 될 때

방출되는 에너지 값 : 2.23MeV

⑧ 에너지 : 1,876MeV

5. 중성자(N) - 무거움

① 소립자의 하나, 원자핵의 구성입자(중성자 + 양자)

② 질량(m) = 1.008665amu = 939.5731MeV

③ 반감기 15 ~ 25분. 스스로 β-선 방출하여 양자로 변환

④ 전하가 없기 때문에 물질을 통과할 때 전자와 상호 작용 없음

⑤ 전리, 여기 일으키지 않음

⑥ 산란(탄성산란, 비탄성산란)과 흡수(포획, 핵변환) 일으킴

⑦ 중성자의 정지질량은 전자 질량의 1,800배

⑧ 전하는 없고 질량은 있다

⑨ 1H는 중성자를 가지고 있지 않다

⑩ 원자로에서 사용되는 충격입자

⑪ 발생원 - 핵반응(원자핵과 가장 쉽게 상호작용)

: 입자 가속장치, 원자로, 방사성 핵종,

자발적으로 핵 분열하는 초우라늄 원소,

⑫ 흡수선량 분포에는 Black 피크가 있다.

⑬ 원자핵과 탄성 혹은 비탄성 산란 일으킨다

6. 원자력 = 원자핵분열 또는 핵융합에서 생긴 에너지

전자 = 질량과 음전하를 가짐

전자기방사선(=전자기파, X,γ선)

1) 핵분열

① 중성자를 충격시켜 분열하면 중성자가 평균 2.5개 생성

② 분열시 방출되는 에너지 200MeV정도

③ n/p가 매우 높고, 반감기 매우 짧다

④ 원자번호 42~56, 질량수 90~140 부근에 생성율 최대

⑤ 유도핵분열 - 중성자 등의 충돌

⑥ 자발핵분열 - 자연히 일어나는 분열

7. 전자기파(=전자파= x , r선)

① 빛의 속도와 같다 = 광속도(자유공간)

② 전하 ․ 질량 가지고 있지 않다. 운동량 E는 있다.

③ 어떤 경우 파장으로 해석

④ 전파 속도 = 2.998 * 108 m․s-1

⑤ 반사, 굴절, 회절

⑥ 전장의 영향, 자장의 영향 있다

(=전기장)  ,   (= 자기장)

⑦ 주파수(=진동수 v) =  (T: 주기)

⑧ 속도(c) = λ * v (λ: 파장, v: 주파수)

⑨ 파장 짧아지면 에너지는 높아진다.

⑩ 운동량(p) = m(질량) * v(속도)

⑪ 이중성 - 파동성과 입자성

⑫ 파장은 약 < 10m이다

⑬ 에너지 높다

⑭ 원자가 보다 높은 에너지 상태에서 낮은 에너지

상태로 전이 할 때, 이들 에너지 준위 차이를

천이 에너지라 하며 광자로 복사

⑮ 진공 속에서 속도는 에너지에 무관하며 일정

⑯ 매질 중에의 속도는 진공 속에서의 속도보다 작다.

8. Avogadro 수 Na = 6.03 * 1023mol-1

전자의 정지질량 : 0.511Mev

전하의 전하량 : 1.602 *　10-19C

광속도는 진공 중에서 3 * 108m/s

9. ① 원자 질량 단위 : 1amu

(126C의 원자 1개의 질량 1/12)

1amu = 1u = 1.66 * 10-27㎏ = 931.5MeV

② 원자번호는 중성원자의 핵외전자수를 말한다.

③ 전자(e) = 9*10-31㎏ = 0.000548 amu = 0.511MeV

④ 양성자(p) = 1.007276 amu = 938.256 MeV

⑤ 중성자(n) = 1.008665 amu = 939.573MeV

⑥ 무게: 전자 < 양성자 < 중성사 < α (무겁다)

10. 핵 방사선의 만곡이 큰 순서 : β - α - γ

11. α 선

① 알파입자

② α 붕괴(= 원자핵 붕괴) 시 방출되는 입자

③ 42He의 원자핵과 동일

④ 질량 4.00280U, 결합에니지 27.2MeV

⑤ 비정은 약 10cm(에너지를 잃어버릴 때까지 주행하는 한정된 비정)

⑥ 투과력 매우 약함

⑦ Geiger - Nuttall 법칙 : logλ= a logE + b

⑧ 중성자 2개, 양성자 2개로 구성

⑨ 라듐의 방사성 붕괴에서방출

⑩ 비 전리 가장 큼

⑪ 전자파 아님

⑫ α선의 물질 내에서 에너지 손실에 크게 기여

: 궤도전자오 비탄성 산란 ⇒ 에너지 손실

⑬ 원자핵과의 탄성 충돌로 크게 산란 될 때 있다.

12. β 선

① 베타입자

② β 붕괴 시 원자핵 속에서 방사되는 전자, 양전자

③ 앞에 것 β-선 또는 β- 입자

④ 뒤에 것 β+선 또는 β+입자

⑤ 전자

⑥ 최대치로 나타냄

⑦ 붕괴 중 가장 많이 방출

⑧ 궤도전자와 비탄성 충돌(=여기)

13. γ 선

① 방사성 핵종의 붕괴에 의하여 핵의 여기상태로부터 보다 낮은 에너지 상태로 떨어질 때 핵에서 방사되는 전자파

② 각각의 방사성 핵종에 특유한 일정한 에너지

③ 몹시 짧은 전자파

④ 물질을 투과하는 능력이 무척 강함

⑤ 광전자 만듦

⑥ 반도전자 만듦

⑦ 내부전환전자 일으킴

⑧ 원자핵에서 방출된 전자파

⑨ X선이랑 발생기전에 의해 구별

14. X선- 광자: 전하, 질량 X

① 파장은 U․V보다 짧다.

② 횡파에 해당

③ 이중성  ⅰ) 파동성 - Duane-Hunt 법칙

ⅱ) 입자성 - Davisson-Germer 전자회절실험

④ 입자성 : 광전효과, 콤프턴 효과, 전자쌍생성

파동성 : 회절, 간접, 굴절, 투과, 편광

⑤ 고저파에 해당되는 전자파

⑥ X선의 에너지는 진동수에 비례(파장에 반비례)

(h:상수, v:진동수, c: 광속  , λ: 파장)

⑦ 연속 X선의 최강파장은 최단파장의 1.3~1.5배(제동방사)

(연속 X선: 고속전자가 원자핵의 근처를 통과할 때 발생)

⑧ 특성 X선의 에너지는 target 물질에 의해 결정

⇒ target 물질 원자번호 ↑ → 특성 X선의 진동수 ↑

⇒ v=A(Z-S)2 (A, S: 상수, Z: 원자번호) - Moseley 법칙

⑨ X선의 선질 : 반가층, 에너지 스펙트럼, 관전압,

실효전압, 진동수, 파장

⑩ X선이 발생할 수 있는 최소 관전압 : 12.4kVp

⑪ 오제 전자 만듦

⑫ 핵 외에서 방출하는 방사선

15. 원자핵의 붕괴

1) α 붕괴

① 주로 무거운 원자핵이 불안정하여 α입자

(2개의 양성자, 2개의 중성자 구성) 방출

② 높은 에너지 가짐

③ α 붕괴 후 원자번호 2, 질량수 4 감소

④ 비 전리 가장 크다

⑤ 선 스펙트럼

⑥ 42He의 핵(α 입자의 본질)

- 에너지를 잃고 전자를 획득하여 He 원자가 됨

⑦ 실효치로 표시

⑧ α붕괴 에너지는 딸 핵종과 α입자의

운동에너지에 분대

2 ) β붕괴

① 에너지는 최대치

② 붕괴 중 가장 많이 방출

③ β+ 붕괴 - 인공 방사선, 질량수 변화 없음, 원자번호 1감소

④ β- 붕괴 - 자연 방사선, 질량수 변화 없음, 원자번호 1증가

-  제일 많이 일어남 (핵이 불안정한 원인 : 양자수에                   대한 중성자의 비)

- 핵내에 중성자 과잉 시 붕괴(=중성자 수>양성자 수)

- 중성미자와 연속 스펙트럼의 에너지 방출

⑤ 제동 복사 - 전자와 물질의 상호작용

⑥ 연속 스펙트럼

⑦ β+ 붕괴 = 궤도 전자 포획 결과(소멸복사)

- 양전자, 에너지 잃은 후 음전자와 결합

⑧ 질량 수 변하지 않음

⑨ β- 붕괴 시 중성미자 반드시 방출

⑩ β선의 에너지가 크면 저지선 증가

3) γ 붕괴

① 원자핵이 α 또는 β붕괴 후에 준 안전상태에서

보다 안정상태로 되기 위해 γ선 방출

② 원자번호, 질량수 변화 없음

③ 선 스펙트럼

④ 핵이성체 전이 - α,β선 방출 안함

⑤ 실효치로 표시

16. 전자포획(=궤도전자포획) - 동위원소

① 양성자 과잉 핵종이지만 β+ 붕괴를 하기에

충분한 에너지를 갖지 못한 경우에는

핵 내 양성자가 궤도전자(=K각)를 흡수하여

중성자로 변화하는 것

② 질량수 동일(=불변=양성자 1개→중성자1개로 변환)

③ 원자번호 1감소  - β+붕괴와 동일

④ 특성 X선 or Auger 전자 방출하는 경우 있음

⑤ 양성자 과잉인 모핵종의 에너지가 자핵종의 에너지보다

2m0c2이상 되지 않을 때 전자 포획만 일어남

(= 핵종 모두  β+ 붕괴를 일으킬 수 없고,

단지 붕괴 에너지가 1.02MeV보다 크면

β+ 붕괴 일어날 수 있다.)

⑥ 여기 / 기저 상태

⑦ 대부분 r선 방출

⑧ 중성미자 방출

17. 내부전환 (=내부광전효과)

① 붕괴 시 γ선을 방출하는 대신에 그 에너지를

궤도전자에 주어 방출 하는 것

② 여기 상태의 핵이 γ선을 방출하지 않고,

단일 에너지의 전자선을 방출하는 경우

③ 방출 된 전자 (내부) 전환 전자(γ선이 일으킴)

④ K각 전자에 대하여 가장 많이 일어난다.

⑤ 내부전환전자의 에너지는 일정

⑥ 내부 전환 비 : λe / λr

(λe: 내부전환 결과 방출한 전환전자의 수, λr: 핵 내로부터의 방출한 광자 수)

⑦ 양성자 수 1개 감소

⑧ 전자, 특성 X선, 오제전자 방출

18. X선과 물질의 상호작용

1). 고전산란(=탄성산란)

① 입사파장이 변동 없이 방향 변화만

② 에너지 변화 없다.

③ 레일레이 산란

④ 톰슨 산란(산란파의 파장은 입사광자의 파장과 같다)

⑤ 단독 발생

⑥ 40eK 이하의 X선과 물질과의 상호작용에서

반드시 일어남

2) 광전 효과(광자와 궤도전자와의 상호작용)

① 입사광자가 물질에 입사하면 원자 최 내각 전자와

충돌하여 입사광자의 모든 에너지를 전자에게

주고, 입사광자는 사라짐 이와 같이 에너지를 받은

궤도전자가 원자 밖으로 튀어나오는 현상

② 원자는 여기상태

③ 특성 X선 발생

④ 에너지가 적을수록 잘 일어남

⑤ 원자번호가 높을수록 잘 일어남

⑥ Auger전자의 에너지 단일

⑦ 빛을 입자모형으로 설명

⑧ x선, r선, 적외선, 자외선 가시광선이 일으킴

⑨ 에너지 낮기 때문 여기와 전리 일어남

⑩ Pb - 가장 잘 일어남

⑪ 단독으로 일어남

⑫ 발생확률은 입사광자 에너지에 반비례

⑬ 흡수단

⑭ 단일 에너지 전자 방출

⑮ 잘 일어나는 광자 에너지 범위 : 100KeV이하 영역

3) 콤프턴 산란

① 외각 전자와의 상호작용

② 전자기파가 자유전자나 결합력이 매우 약한 외각전자와 충돌하여 입사

③ 광자 에너지의 일부를 전자에게 준 결과 전자를 원자 밖으로 축출

④ 콤프턴 산란선의 에너지는 산란각과 매우 관계

입사광자는 에너지가 감소되어 산란 광자로 산란되는 현상

⑤ 반도전자(=반조전자: 입사 E + 산란선 E)

⑥ 산란선의 에너지는 1차선 에너지보다 작은 것이 보통

⑦ 산란각 180° 일 때, 산란선 파장 가장 많이 변화

⑧ 산란각 90° - 최소

⑨ 산란선 에너지: 입사광자 에너지와 궤도전자 에너지에 의해 결정

⑩ 충돌에 의한 에너지의 일부분이 전자를 방출할 때 발생

⑪ 콤프턴 파장은 0.0243Å으로 항상 같다

⑫ 결합에너지가 극히 적을 때 일어난다.

⑬ 원자번호가 작을수록 일어난다(신광).

⑭ 발생 확률은 원자번호에 비례(청구)

⑮ 에너지가 클수록 많이 일어난다. (발생확률이 줄어듦)

⑯ 잘 일어나는 광자 에너지 범위 : 0.5 ~ 5MeV 영역

⑰ 에너지 보존 법칙과 운동량 보존에 의해 설명 가능

⑱ 비탄성 산란

4) 전자쌍 생성

① 입사 광자 에너지가 원자핵의 강한 쿨롱장을 받아 소멸되고,

양전자와 음전자 한 쌍을 발생시키는 현상

② 입사광자의 에너지는 1.02Mev보다 커야함

(2개의 전자의 정지 질량 에너지인 1.02MeV에 해당

⇒ 전자의 1개 질량 0.511MeV)

③ 소멸복사(소멸복사선의 에너지 합 : 1.02MeV)

(삼전자 생성 - triplet 생성)-양전자 방출, 소멸복사선 방출

④ 에너지 → 질량 : 전자쌍 생성

⑤ 질량 → 에너지 : 소멸 복사

⑥ 핵변화시 무 변화(=n, p 반응)

⑦ 단독발생

⑧ 에너지 다 잃어버림

⑨ 발생확률은 입사광자의 에너지와 물질의 원자번호에 비례

⑩ 전자쌍 생성의 원자당 단면적의 크기는

매질의 원자번호의 제곱에 비례(광자의 에너지 일정)

⑪ 중성미자 방출 안함

19. 소멸 복사

① 음, 양 2개의 전자가 합하여 소멸 될 때

② 질량과 에너지의 동등성

③ 전자쌍 생성

④ 질량이 에너지로 변함

⑤ 0.511MeV 에너지를 갖는다.

20. 오제 효과

① 내각 궤도전자의 공백으로 인하여 외각 궤도전자가 채워질 때

발생하는 특성선이 또 다른 외각전자를 이탈 시키는 현상

② 원자번호, 질량 변화 없음

③ 내부광전 효과와 관련

④ 특성 X선, 광전효과, 전자포획

⑤ 발생확률은 물질의 원자번호에 반비례

21. 특성 X선

① 전자기파(=광자) 중 파장이 X선 영역에 해당 되는 것

② 고유 X선

③ 파장은 관전압과는 관계가 없다

④ target 물질에 따라 파장의 고유한 값을 가짐

⑤ 원자번호에 비례

22. 제동 복사

① 가속전자와 핵과의 상호작용

② 제동 X선, 연속 X선, 백색선, 저지선, β-선

③ 발생확률은 전자의 에너지, 원자번호에 비례

④ 전자의 비탄성 상호작용 ( 여기 > 전리)

⑤ E =  (=강도)

⑥ 발생확률 =

⑦ X선 강도는 저지체 물질 중에서 상호작용수에 비례

⑧ 상호작용수는 입사 전자수에 비례

23. 방사선의 종류와 발생원

1) 전리 방사선

① 직접 전리

ⅰ) 물질을 통과할 때 충돌에 의해 전리를 일으키기에

충분한 에너지를 가진 하전 입자선

ⅱ) α선, β선, 전자선, 중양성자선, 양성자선, 양전자선

② 간접 전리

ⅰ) 자신은 전리 작용이 없고, 물질을 통과할 때

물질에 에너지를 주어 2차로 발생한 하전입자의

전리 작용에 의해서 간접적으로 물질을

전리시키는 비하전 입자선

ⅱ) χ선, γ선, 중성자선, 중성미자

2) 비 전리 방사선

: 적외선, 자외선, 가시광선

24. 반가층(HVL)

① X선의 선질

② 진동수, 파장, 에너지, 관전압의 대소로도 표시

③ 측정 조건 : 단일 에너지, 좁은 선속

④ 0.693/u

⑤ 투과선의 강도를 1/2로 감소시키는 두께

⑥ 감약 곡선은 조사선량으로 측정

25. I= I0-ux

① u = 선 감약계수

② 투과율 I/I0을 대수눈금으로, 여과판 두께 X를

보통 눈금으로 하면 직선이 된다.

③ 각 물질의 u는 X선의 에너지에 의하여 정해짐

④ 반가층(HVL) = 0.693 / u

26. ① 선 감약계수는 광자가 단위 두께의 물질을 통과할 때,          그 물질과 상호 작용을 일으키는 확률

② 감약계수는 흡수 계수와 산란계수와의 합

광자의 에너지 및 물질의 원자번호에 의존하여 변화

③ 질량E흡수계숙 ≤ 질량E전이계수≤질량감약계수

27. 선 흡수 계수

① 방사선이 투과물질의 단위 거리 당 감쇠되는

강도를 표시하는 계수

② 흡수 물질의 원자번호

③ 조사선의 에너지

28. 질량 흡수 계수

① 흡수 계수를 그 물질의 밀도로 나눈 것

② 물에 대한 값이나 수증기에 대한 값이 동일

③ 물질의 상태 관계하지 않는 방사선 에너지의 합

④ 필요한 것 - 밀도, 선 흡수계수

⑤

29. 감약계수

① 흡수계수와 산란계수의 합

② 방사선이 물질에 의한 감약의 비율을 나타내는

수치로 감약 정수라고 하는 경우

③ 흡수에 관해서는 입사심의 에너지, 물질의 종류와

상태에 따라 정해지는 계수

④ 일반적으로 지수함수법칙에 의해서 나타남

30. 질량 감약계수

① 선 감약 계수를 그 물질의 밀도로 나눈 것

② 물질의 상태(고체 ․ 액체) 관계하지 않은 정수

③ 단위 : cm2/g

④ 지방 > 공기

31. 원자 감약계수

물질의 질량 감약계수를 물질 중의 원자수로 나눈 것

원자 1개당의 감약계수

Na =  [cm2/원자(=atom)]

(Na: 원자감약계수, u: 선감약계수, e: 밀도, A: 원자량, N: 아보가드로수)

32. 전자 감약계수

① 질량 감약계수를 그 단위 질량 중의

원자가 갖는 전자수로 나눈 것

② 전자 1개당의 감약 계수

33. ① 선 spectrum - 실효치

: 특성 X선, 내부전환전자, 오제전자, γ선, α선

양전자 소멸 방사선

② 연속 spectrum - 최대치

: β+괴변의 양성자, 저지 X선, β선, 반도전자,

산란전자

: 제동방사로 발생하는 X선 = 제동 방사선

(=제동 X선: 가속전자와 핵과의 상호작용)

34. Low

① Geiger - Nuttall 법칙 - α 붕괴

: α 붕괴하는 핵종의 붕괴상수 λ와 α입자의

에너지와의 사이에는 다음 관계식 성립

: log λ = A log R +B

(A, B: 상수, λ: 붕괴상수, R: α입자의 비정)

② Moseley 법칙 - 특성 X선

:  = K ( Z - S )

:  V : ( K ( Z - S ) )2

(v: 진동수, K: 상수, Z: 원자번호, S: 차폐계수)

⇒ 원자번호와 특성 X선의 진동수와의 관계

③ Duane -Hunt 법칙 - 저지 Xtjs

: 파동성

: 최단파장

:

35. 방사평형

ⅰ) 모핵의 반감기가 낭핵종의 반감기보다 작은 경우 일어나지 않음

ⅱ) 정의

: 친핵종 반감기가 낭핵종 반감기보다 큰 경우,

일정한 시간이 경과한 후, 두 붕괴율이 일정,

두 원자수의 비도 거의 일정하게 되는 상태

① 과도평형 : 모핵종 반감기가 낭핵종의 반감기보다 약간 크다

모핵종의 반감기 T1이 자핵종 반감기 T2보다 긴 경우(T1>T2, λ2>λ1)

친핵종의 원자수 N1, 친핵종의 붕괴상수 λ1, 낭핵종의 원자수 N2, 낭핵종의 붕괴상수 λ2

② 연속평형 : 모핵종 반감기가 낭핵종의 반감기보다 매우 크다

모핵종의 반감기 T1이 자핵종의 반감기 T2보다 아주 긴 경우(T1>>T2, λ2>>λ1)

모핵종과 딸핵종의 원자수와 붕괴형식 같다.

③ Milking       ④ 반감기

36. 무담체

① 비방사성 핵종이 섞여 있지 않은 상태

② 방사성 동위원소가 그 안정 동위원소를 포함하지 않은 상태

37. 방사선 원소

① 동위원소(116C, 126C)

: 같은 원자번호(Z)를 가지나 다른 질량수(A)를

가지는 핵종들

: 같은 화학적 성질을 가짐

: Z - O, 질량 - X

② 동중원소(820Y, 820Sr)

: 같은 질량수를 가지나 양성자나 중성자의 조합이

다른 핵종들

: 동중핵

: Z - X, 질량 - O, 중성자 - X

③ 동중성자(13454Cs, 13555Xe)

: 같은 중성자 수(N)를 가지나 다른 양성자 수를

가진 핵종들

: Z - X, 질량 - X, 중성자 - O

④ 핵이성체(99Tc, 99mTC)

: 양성자와 중성자 수가 같으나 다른 에너지 상태를

가지는 핵종들

: 핵변환 결과 - 원자번호, 질량에 영향 주지 않음

: Z - O, 질량 - O

38. 방사성 계열(인공 Rn X, 자연 Rn O)

계열	질량수	계열	모핵	반감기	안정핵종(낭핵종)
자연방사선계열	4n	Thorium(토륨)	23290Th	1.39*1010	20882Pb
인공방사선계열	4n+1	Neptunium(넵투륨)	23793Np	2.35*106	20982Bi
자연방사선계열	4n+2	Uranium(우라늄)	23892U	4.51*109	20682Pb
자연방사선계열	4n+3	Actinium(액티늄)	23592U	7.07*108	20782Pb

1) 자연 방사선 계열

① 시조 핵들은 긴 반감기

② 최후에 모두 Pb

③ 계열 붕괴도중에 가스 상태 거친다.

④ Z가 모두 92이하에 일어난다. (81 ~ 92이하)

⑤ 방사능 원소 : Z > 83, A > 209

39. X선 강도의 감약의 관계

: 거리, 흡수, 산란, 원자번호

40. X선관 초점 좌우인자

① 원자번호 클 것

② 용융점 높을 것

③ 열전도 좋을 것

④ X선 발생효율 좋을 것

⑤ 비중 높을 것

41. 재생계수(build up) 좌우요소

① 1보다 커야 함

② 입사 에너지

③ 선속 넓이

④ 흡수체 두께

⑤ 흡수체 종류

42. 지상에서 자연적으로 일어나는 것

① 14N(n, p) 14C반응

② β 붕괴

③ α 붕괴

④ 자발 핵분열

43. 자연계에 존재하는 원소 중 불활성인 것

: He, Ne, Ar Kr, Xe, Rn (총 6개)
: gas 상태

44. 원자번호와 관계있는 것

① X선의 선택 흡수 파장

: 흡수단 중 특정한 파장에 대하여 특히 강하는 흡수하는 곳

: 흡수단에 해당하는 파장은 원소 특유의 것으로

일반적으로 원자번호가 낮은 금속에서는 장파장 측에,

원자번호가 높은 것에는 단파장 측에 주로 흡수단이 있다.

② X선 발생효율 : K * V * Z

(K: 비례상수, V: 관전압, Z: 원자번호)

③ X선의 강도 : KV2ZI

④ 특성 X선의 양과 질(target 물질 원자번호)

⑤ Moseley 법칙

⑥ 고유 X선의 스펙트럼

⑦ X선의 감약계수

⑧ α선의 흡수

45. 방사능

: 방사능이 크다는 것은 일정 시간에 붕괴 하는

원자핵 수가 많다는 것을 의미

46. 붕괴도

① 어떤 방사성 원소의 붕괴상태를 그림으로 나타낸 것

② β- 붕괴는 우하쪽 사선

③ α, β+, EC는 좌하쪽 사선

④ 감마선 방출은 수직선

⑤ 에너지 준위, 붕괴 비율, 반감기 기입

⑥ 방사성 동위체가 붕괴할 때 방출되는 방사선의 종류와 그 순서, 에너지, 반감기, 강도비등을 도시한 것

⑦ 횡축선상 좌로부터 원소와 반감기 표시

⑧ 횡축선상 아래에 붕괴형, 붕괴비율, 에너지 표시

47. 방사성 붕괴

① 단위 시간에 원자핵에 붕괴하는 붕괴 상수에 비례

② 단위 시간 이내에 붕괴가 일어나는 확률

③ 붕괴 반응 속도는 물리적, 화학적 환경의 의하여 거의 변화지 않는다.

④ 붕괴상수(λ) =

48. 원자로

1) 감속재

: 흑연, 경수, 중수. 베릴륨

2) 냉각제

: 붕소, 카드늄, hafnium

49. 비 방사능

① 단위 g당 방사능 강도

② 계산식 =

50. 전자와 물질 간의 상호작용 결과

- 산란, 소멸, 저지선, 전리, 여기

51. 가벼운 하전입자와 물질과의 상호작용

1) 충동손실

① 입사전자와 궤도전자의 충돌로 여기 및 전리를

일으키는 것(=비 탄성 산란)

② 밀도에 비례, 속도에 반비례

2) 방사손실

① 입사전자와 핵과의 작용

② 방사손실에 의해 방출되는 방사선은 제동 복사선

52. 탄성산란과 비탄성 산란

① 탄성산란 : 충돌 전후에서 운동 에너지가 보존되는 경우

② 비 탄성산란: 충돌 전후에서 운동 에너지가

보존 되지 않는 경우