[고려대학교 보건환경융합과학부 방사선안전분석] Lab 11 Beta Decay Energy

1. 실험제목

2. 실험동료이름

3. 실험목적

4. 실험장비

5. 실험절차

6. 실험결과 및 분석

7. 결론

8. Post-lab 문제

9. 실험 raw data

10. 참고문헌

0. Pre-lab 문제

Beta decay는 방사성 붕괴의 한 형태로, 불안정한 원자의 핵이 베타 입자(전자 또는 그에 상응하는 양성자)를 방출하면서 에너지를 방출하고 새로운 원소로 변하는 과정이다. 이 과정은 원자핵 내의 입자의 비율 변화와 연관되어 있으며, 주로 중성자가 양성자로 변환되면서 발생한다. 이때 방출되는 베타 입자는 고속으로 움직이며, 그 에너지는 붕괴 전후의 원자핵의 에너지 차이에 의해 결정된다. Beta decay의 가장 큰 특징 중 하나는 에너지 보존 법칙이 적용된다는 점이다. 붕괴 전에는 원자핵이 특정한 에너지를 가지고 있으며, 붕괴 후 생성된 두 입자는 서로 다른 에너지를 가질 수 있다. 따라서 방출된 베타 입자는 이 에너지를 carry하며, 이 에너지는 원자핵의 구조와 상태에 따라 달라진다. 에너지가 불규칙하게 분포하는 이유는 붕괴 과정에서 발생하는 다양한 상호작용 때문이다. Beta decay의 두 가지 주요 유형이 있다. 첫 번째는 베타- 붕괴로, 여기서 중성자가 양성자로 변환되면서 전자가 방출된다. 두 번째는 베타+ 붕괴로, 여기서 양성자가 중성자로 변환되면서 양전자와 중성미자가 방출된다. 이 두 과정 모두 에너지 방출을 수반하며, 이때 방출되는 베타 입자의 에너지는 일반적으로 준위 또한 변하는 핵의 상태에 따라 달라진다. Pre-lab 문제를 통해 이러한 beta decay의 이해를 더욱 깊이 할 수 있다. 각기 다른 원소의 beta decay를 비교하면서 베타 입자의 에너지 및 반감기를 이해하는 것이 중요하다. 실험을 통해 다양한 원소에 대한 beta decay 데이터를 수집하고 분석함으로써, 베타 붕괴의 에너지 수준과 원자핵 구조의 관계를 이해할 수 있다. 에너지 측정은 감마선 검출기와 같은 고급 장비를

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