같지만 다른 우리, 동위원소

서론

몸이 아파 병원을 방문하여 치료를 받을 때, 우리는 방사선 치료가 필요하다, ct를 촬영하여야 한다, 라는 말을 많이 들어 보았을 것입니다. 이번에는 사회 여러 분야에서 사용되고 활용되고 있는 같지만 다른 우리, 동위원소에 대해 알아보겠습니다.

 

 

동위원소란?

동위원소란 동일한 원소가 중성자 수의 차이 때문에 서로 다른 원자 질량을 가지는 원소를 말합니다. 원자는 주기율표에 의한 원자번호의 양성자를 가지는데, 그들이 가지고 있는 중성자 수는 달라질 수 있습니다. 동위원소는 원자가 가지는 화학적 성질은 같지만, 물리적 성질은 다르게 됩니다.

동위원소

 

동위원소의 특징

원자는 주기율표에 의한 원자번호만큼의 양성자 수를 가지는데, 이는 다시 양성자 수만큼 전자를 가진다. 같은 숫자의 양성자와 전자를 가지기 때문에 동위원소는 비슷한 전자구조 형태를 띤다. 화학적 성질은 각 원자의 최외각전자의 수가 화학 결합을 결정하기 때문에 양성자 수, 원자번호, 전자수가 같다는 건 화학적 특성이 같게 된다.  하지만 동위원소는 질량수가 다르게 되는데 질량수는 원자의 양성자와 중성자의 개수에 따라 결정되는데 동위원소는 양성자 수는 같은데 반해 중성자의 숫자가 달라서 서로 다른 질량수를 나타낸다. 이는 물리적 성질의 차이를 나타내므로 동위원소는 밀도나 반감기가 다르게 나타난다.

 

동위원소의 종류

동위원소는 크게 안정 동위원소와 방사성 동위원소로 나눌 수 있습니다.

1. 안정 동위원소 : 시간이 지나도 방사성 붕괴를 하지 않는 동위원소입니다. '탄소-12', '탄소-13'이 안정 동위원소에 해당합니다.

2. 방사성 동위원소 : 시간이 지남에 따라 방사성 붕괴를 통해 다른 원소로 변하는 동위원소입니다. 탄소-14는 방사성 동위원소로 베타 붕괴를 통해 '질소-14'로 변합니다.

 

 

동위원소의 이용

동위원소는 여러 분야에서 사용됩니다.

1. 산업 : 방사성 동위원소를 통해 재료의 두께나 기계 부품 마모를 검사하는 데 사용할 수 있습니다.

2. 의학 : 방사성 동위원소를 통해 암 치료와 진단에 사용됩니다.

3. 고고학 : 방사성 탄소 연대 측정법은 고고학적 유물의 연대를 측정하는데 사용됩니다.

4. 농업 : 돌연변이를 유발하여 신품종을 개발하거나 유전자원을 확충하는데 사용될 수 있습니다.