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제목 [Harry Kim] E=mc^2
Nuclear Physics 44
작성자 jej*** 등록일 2019-11-28 오전 1:06:37

선생님 안녕하세요. 강의 44에서 9분 쯔음에는 mc^2=931.5 MeV/c^2라고 쓰이기도 안다고 하셨는데 11분 쯔음에서는 c^2=931.494 MeV/u 라고 하네요. 단위가 바뀐 이유가 뭐예요? 또 alpha decay 에서는 daughter nuclei+alpha particle의 mass가 parent nuclei 의 mass 보다 더 작나요? 마지막으로 decay rate R은 무슨 decay 인지 상관 없이 (alpha decay, beta decay, etc.) 공식이 다 똑같은가요?


감사합니다.

2019-12-03 오전 10:53:00

MeV 는 에너지의 단위입니다. mc^2 역시 에너지 입니다. 그러니까 mc^2 의 unit 은 MeV 라고 쓰는 것이 맞습니다. atomic mass unit 1 u = 1.66054 x 10^-27 kg 이고, mass 가 1 u 일때, mc^2 은 931.5 (좀더 정밀하게 쓰자면 931.494) MeV 라는 것입니다. (mass) 곱하기 c^2 이 에너지 이니까 c^2 은 에너지/mass 가 되겠고, 그래서 c^2 의 unit 이 MeV/u 가 된 것입니다. 

 

alpha decay 든 뭐든 spontaneous nuclear reaction 의 경우에는 항상 product (daughter + alpha etc.) 의 mass 총합이 reactatnt (parent) 의 mass 총합보다 작습니다. 즉, 이 process 를 통해 mass 가 항상 조금이라도 없어집니다.  이 없어진 mass 가 E = mc^2 에 의해 에너지로 나오게 됩니다. 원자폭탄처럼 큰 에너지가 나오는 경우도 있고, alpha decay 와 같이 작은 에너지가 나오는 경우도 있는데, 원자폭탄이라면 엄청난 열에너지로 나오겠고, alpha decay 의 경우는 나오는 에너지가 대부분 alpha particle 의 kinetic energy 로 발현되게 됩니다. 그러니 alpha decay 하는 물질 옆에 있으면 폭탄처럼 충격은 없겠지만 방사능 피폭은 되겠지요. 어쨋거나 우리 몸에는 안좋습니다. 

 

decay rate R 이라는 것은 process별로, 또 물질별로  다 다르지만 formula 의 형태는 모든 nulclear decay 에서 exponential function 으로 똑같은 형태입니다. 

 

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