안정의 계곡

핵물리학에서 안정곡(안정성의 벨트, 핵곡, 에너지곡 또는 베타 안정곡이라고도 함)은 결합 ^[1]에너지에 기초한 방사능에 대한 핵종의 안정성의 특성이다.핵종은 양성자와 중성자로 구성되어 있다.계곡의 모양은 중성자와 양성자 수의 함수로서 결합 에너지의 프로파일을 참조하며, 계곡의 가장 낮은 부분은 가장 안정적인 ^[2]핵의 영역에 해당한다.안정 계곡의 중심을 따라 내려오는 안정적인 핵종의 선을 베타 안정선이라고 합니다.계곡의 측면은 베타 붕괴의 불안정성 증가(β⁻ 또는⁺ β)에 해당한다.핵종의 붕괴는 베타 안정선에서 멀어질수록 에너지적으로 유리해진다.계곡의 경계는 핵종이 불안정해져서 단일 양성자나 단일 중성자를 방출하는 핵 드립 라인에 해당한다.높은 원자 번호의 계곡 내 불안정 영역에는 알파 방사선에 의한 방사성 붕괴 또는 자발적 핵분열이 포함된다.계곡의 모양은 중성자와 원자 ^[1]번호의 함수로서 핵종 결합 에너지에 대응하는 대략적으로 길쭉한 포물체이다.

안정 계곡 내의 핵종은 전체 핵종을 포함한다.그 핵종들의 차트는 물리학자 에밀리오 세그레의 ^[3]이름을 따서 세그레 차트라고 알려져 있다.Segré 차트는 핵 계곡의 지도라고 할 수 있다.안정계곡 바깥의 양성자와 중성자 조합 영역을 불안정한 ^[4]^[5]바다라고 한다.

과학자들은 오랫동안 ^[6]^[7]^[8]글렌 T에 의해 가설된 안정계곡 밖에서 장수하는 무거운 동위원소를 찾아왔다. 1960년대 ^[9]^[10]후반의 Seaborg.이들 비교적 안정된 핵종은 "마법의" 원자 및 중성자 번호의 특정 구성을 가질 것으로 예상되며, 이른바 안정성의 섬을 형성한다.

묘사

모든 원자핵은 핵력에 의해 결합된 양성자와 중성자로 구성되어 있다.지구상에 자연적으로 발생하는 286개의 원시 핵종이 있으며, 각각은 원자 번호 Z라고 불리는 양성자 수와 중성자 번호 N이라고 불리는 중성자 번호에 대응합니다.핵종의 질량수 A는 원자수와 중성자수의 합인 A = Z + N이다. 그러나 모든 핵종이 안정적인 것은 아니다.Byrne에 ^[3]따르면 안정적인 핵종은 반감기가¹⁸ 10년 이상인 것으로 정의되며, 불안정한 핵종을 형성하는 양성자와 중성자의 조합이 많다.불안정한 핵종의 일반적인 예로는 탄소-14가 있는데, 탄소-14는 베타 붕괴에 의해 질소-14로 분해되며 반감기는 약 5,730년이다.

¹⁴
₆C
→ N
+ e⁻
+ µ
_e

이러한 붕괴 형태에서 원소는 핵변환이라고 알려진 과정에서 새로운 화학원소가 되고 베타입자와 전자 반중성미자가 방출된다.이것과 모든 핵종의 붕괴의 본질적인 특성은 붕괴 생성물의 총 에너지가 원래 핵종의 총 에너지보다 작다는 것이다.초기 핵종 결합 에너지와 최종 핵종 결합 에너지의 차이는 붕괴 생성물, 종종 베타 입자와 관련된 중성미자의 ^[3]운동 에너지에 의해 사라진다.

안정곡의 개념은 중성자와 양성자 수의 ^[1]함수로서 결합 에너지에 따라 모든 핵종을 구성하는 방법이다.대부분의 안정적인 핵종은 양성자와 중성자의 수가 거의 동일하기 때문에 Z = N이 안정적인 핵종을 정의하는 대략적인 초기 선을 형성한다.그러나 양성자의 수가 많을수록 핵종의 안정화에 중성자가 더 많이 필요하기 때문에 Z 값이 큰 핵종의 안정성은 더 많은 중성자 N > Z가 필요하다.안정성의 계곡은 결합 에너지의 음으로 형성되며 결합 에너지는 핵종을 양성자와 중성자 성분으로 분해하는 데 필요한 에너지입니다.안정된 핵종은 높은 결합 에너지를 가지고 있으며, 이 핵종들은 안정 계곡의 바닥을 따라 놓여있다.결합 에너지가 약한 핵종은 안정성의 선에서 벗어나 안정성의 계곡의 측면 위로 더 멀리 떨어져 있는 N과 Z의 조합을 가지고 있습니다.예를 들어 원자로나 초신성에서 불안정한 핵종이 형성될 수 있다.그러한 핵종은 종종 붕괴 사슬이라고 불리는 일련의 반응으로 붕괴되는데, 이러한 반응들은 결과적인 핵종을 안정 계곡의 경사면으로 순차적으로 가져간다.붕괴의 시퀀스는 더 큰 결합 에너지를 향해 핵종을 가져가고, 사슬을 끝내는 핵종은 ^[1]안정적이다.안정성의 계곡은 안정적이고 불안정한 무수한 핵종을 일관성 있는 그림으로 구성하는 방법에 대한 개념적 접근법과 방사능 붕괴 시퀀스가 발생하는 ^[1]방법과 이유를 이해하기 위한 직관적인 방법을 제공한다.

안정성의 계곡을 나타내는 결합 에너지에 의한 핵종(동위원소) 차트.대각선은 같은 수의 중성자와 양성자에 해당합니다.짙은 파란색 사각형은 결합 에너지가 가장 큰 핵종을 나타내므로 가장 안정적인 핵종에 해당합니다.안정 계곡 바닥을 따라 결합 에너지가 가장 큽니다.
반감기별 핵종 차트.검은색 사각형은 반감기가 가장 긴 핵종을 나타내므로 가장 안정적인 핵종에 해당합니다.가장 안정적이고 수명이 긴 핵종들은 안정 계곡의 바닥을 따라 놓여있다.20개 이상의 양성자를 가진 핵종이 안정되려면 양성자보다 더 많은 중성자를 가져야 한다.
붕괴 유형별 핵종 차트.검은 사각형은 안정된 핵종이다.중성자 또는 양성자가 과다한 핵종은 각각 β(연청색) 또는⁺ β(녹색) 붕괴에⁻ 불안정하다.높은 원자 번호에서는 알파 방출(주황색) 또는 자연 핵분열(진청색)이 일반적인 붕괴 모드가 됩니다.

중성자의 역할

원자핵을 구성하는 양성자와 중성자는 핵 안에서 거의 비슷하게 작용한다.이소스핀의 대략적인 대칭은 이 입자들을 동일하지만 다른 양자 상태로 취급합니다.그러나 이 대칭은 근사치일 뿐이며, 핵자를 결합하는 핵력은 핵자의 유형, 스핀 상태, 전하, 운동량 등에 따라 복잡한 함수이며, 비중심력의 기여도 있다.핵력은 자연의 근본적인 힘이 아니라 핵자를 둘러싼 강한 힘의 잔존 효과의 결과이다.이러한 합병증의 결과 중수소, 양성자(p)와 중성자(n)의 결합 상태는 안정적이지만, 다이프로톤이나 디뉴트론과 같은 외래 핵종은 ^[11]결합되지 않는다.핵력은 p-p 또는 n-n 결합 상태를 형성할 만큼 충분히 강하지 않거나, 동등한 수준으로 핵력은 이러한 동일한 핵자를 ^{[citation needed]}결합할 수 있을 만큼 충분히 깊은 전위 유정을 형성하지 않는다.

안정된 핵종은 대략 같은 수의 양성자와 중성자를 필요로 한다.예를 들어 안정적인 핵종 탄소-12(¹²C)는 6개의 중성자와 6개의 양성자로 구성됩니다.양성자는 양전하를 가지고 있기 때문에 많은 양성자를 가진 핵종 내에서 쿨롱 힘으로부터 발생하는 양성자 사이에 큰 반발력이 있습니다.양자를 서로 분리하는 작용에 의해 핵종 내의 중성자는 핵종을 안정시키는 데 필수적인 역할을 한다.원자 번호가 증가함에 따라 안정성을 얻기 위해 더 많은 중성자가 필요하다.가장 무거운 안정 원소인 납(Pb)은 양성자보다 중성자가 더 많다.예를 들어 안정핵종 Pb는 Z = 82 및 N = 124이다.따라서 A가 40보다 크면 안정성의 계곡이 Z = N 선을 따르지 않는다(Z = 20은 칼슘 원소).^[3]중성자 수는 원자 번호보다 빠른 속도로 베타 안정성의 선을 따라 증가한다.

베타 안정성 선은 가장 안정적인 핵종에 해당하는 중성자-양성자 비율의 특정 곡선을 따른다.안정 계곡의 한쪽에서는 이 비율이 작아 핵종의 중성자보다 양성자의 초과에 해당한다.이러한 핵종은 양성자를 중성자로 변환하기 때문에 β 붕괴나 전자 포획에 불안정한⁺ 경향이 있다.붕괴는 핵종을 보다 안정적인 중성자-양성자 비율로 이동시키는 역할을 한다.안정 계곡의 반대편에서는 이 비율이 크며, 이는 핵종의 양성자보다 중성자의 초과에 해당한다.이러한 핵종은 중성자를 양성자로 변환하기 때문에 β 붕괴에 불안정한⁻ 경향이 있다.안정성 계곡의 이쪽에서 β 붕괴는⁻ 핵종을 보다 안정적인 중성자-양성자 비율로 이동시키는 역할도 한다.

중성자, 양성자 및 결합 에너지

원자핵의 질량은 다음과 같이 주어진다.

m=Zm_{p}+Nm_{n}-{\frac {E_{B}}{c^{2}}}

$m_{p}$ 서 m p $m_{p}$ { $displaystyle$ m $_$ { $p$ } 、 $m_{n}$ { $displaystyle m$ _ { $n$ }은 $m_{p}$ $m_{n}$ 양성자와 중성자의 휴식 $E_{B}$ 이고 $E_{B}$ B $({$ $displaystyle E_{B$ })는 $E_{B}$ 핵의 총 결합 에너지이다.여기에는 질량-에너지 등가성이 사용된다.결합 에너지는 핵의 질량이 그 합보다 작기 때문에 양성자와 중성자 질량의 합에서 차감된다.질량 결함이라고 불리는 이 특성은 안정적인 핵을 위해 필요합니다; 핵 안에, 핵종은 잠재 우물에 의해 갇힙니다.반경험적 질량 공식은 결합 에너지가 형태를 취할 것이라고 말한다.

E_{B}=a_{V}A-a_{S}A^{2/3}-a_{C}{\frac {Z^{2}}{A^{1/3}}-a_{A}{\frac {(A-2Z)^{2}}{A}}\pm\delta(A,Z)

^[12]

핵의 질량과 핵을 구성하는 중성자와 양성자의 질량의 합계의 차이를 질량 결함이라고 합니다.E는_B 종종 핵종 간의 결합 에너지 비교를 위해 핵종당 결합 에너지를 얻기 위해 질량수로 나누어진다.이 공식의 각 항은 이론적 근거를 가지고 있다. $a_{V}$ 는 $({$ $({$ $({$ $({$ C})입니다. $A}$ 및 $a_{A}$ $\delta (A,Z)$ ( $\delta (A,Z)$ , $\delta (A,Z)$ ) ( \ $displaystyle$ \ $delta ( A$ , $Z$ ) )의 $\delta (A,Z)$ 식에 나타나는 계수를 경험적으로 구한다.

결합 에너지 표현은 중성자-양성자 비율에 대한 정량적 추정치를 제공한다. $에너지$ 는 중성자-프로톤비가 $N/Z\approx 1+{\frac {a_{C}}{2a_{A}}}A^{2/3}$ $N/Z\approx 1+{\frac {a_{C}}{2a_{A}}}A^{2/3}$ + $N/Z\approx 1+{\frac {a_{C}}{2a_{A}}}A^{2/3}$ $N/Z\approx 1+{\frac {a_{C}}{2a_{A}}}A^{2/3}$ A $N/Z\approx 1+{\frac {a_{C}}{2a_{A}}}A^{2/3}$ / 3 { $displaystyle N/Z$ \ 1 1 + { \ $frac$ { a $_$ { C $N/Z\approx 1+{\frac {a_{C}}{2a_{A}}}A^{2/3}$ } { 2a $_$ { 2a _ { display style $A}}}A^{2/$ 3 $N/Z\approx 1+{\frac {a_{C}}{2a_{A}}}A^{2/3}$ 이 중성자-양성자 비율 방정식은 안정적인 핵종에서 중성자 수가 A $({$ 3 $A^{2/3}$ 와 $A^{2/3}$ 인자에 의해 양성자 수보다 크다는 것을 보여준다.

안정 계곡의 바닥을 따라 위치한 안정적 핵종에 대한 핵자당 결합 에너지의 음수.철-56은 가장 안정적인 핵종이며 안정성의 계곡에서 가장 낮은 지점이다.

오른쪽 그림은 안정성의 선, 즉 안정성의 계곡의 하단을 따라 원자질량수의 함수로써 핵자당 평균 결합 에너지를 보여준다.매우 작은 원자질량수(H, He, Li)의 경우, 핵자당 결합 에너지는 작으며, 이 에너지는 원자질량수에 따라 빠르게 증가한다.니켈-62(양자 28개, 중성자 34개)는 모든 핵종 중 평균 결합 에너지가 가장 높고, 철-58(양자 26개, 중성자 32개)과 철-56(양자 26개, 중성자 30개)은 거의 두 번째와 ^[13]세 번째다.이 핵종들은 안정 계곡의 맨 아래에 있다.이 바닥에서 핵자당 평균 결합 에너지는 원자질량 수치가 증가함에 따라 서서히 감소합니다.무거운 핵종 U는 안정적이지 않지만 45억 ^[1]년의 반감기로 붕괴가 더디다.그것은 핵자당 결합 에너지가 상대적으로 작다.

β 붕괴의 경우⁻ 핵반응은 일반적인 형태를 갖는다.

^$A$
_$Z$X
⁻
→ X
+ + e + x
_e^[14]

$여기$ 서 $A$ 와 Z는 붕괴핵의 질량번호와 원자번호이며 X와 X x는 각각 초기핵종과 최종핵종이다.β 붕괴의 경우⁺ 일반 형태는 다음과 같다.

^$A$
_$Z$X
⁺
→ X
+ + e + x
_e^[14]

이러한 반응은 각각 핵 내에서 중성자가 양성자로, 또는 양성자가 중성자로의 붕괴에 해당한다.이러한 반응은 안정곡의 한쪽 또는 다른 한쪽에서 시작되며, 반응의 방향은 초기 핵종을 안정성이 더 높은 영역, 즉 결합 에너지를 향해 계곡 벽 아래로 이동시키는 것입니다.

원자 질량 번호 125의 핵종에 대한 핵자당 결합 에너지의 음수. 원자 번호의 함수로 표시된다.안정 계곡을 가로지르는 결합 에너지의 프로파일은 대략 포물선이다.텔루-125는 안정적이지만 안티몬-125는 β 붕괴에 불안정하다.

오른쪽 그림은 질량수 A = ^[15]125인 핵종의 안정곡에 걸친 핵자당 평균 결합 에너지를 나타낸다.이 곡선의 아래쪽에는 안정적인 텔루(₅₂Te)가 있습니다.Te의 왼쪽에 있는 핵종은 중성자 과잉으로 불안정하지만 오른쪽에 있는 핵종은 양성자 과잉으로 불안정하다.따라서 왼쪽에 있는 핵종은 중성자를 양성자로 변환하는 β 붕괴를 거치고⁻, 따라서 핵종을 오른쪽으로 더 큰 안정성으로 이동시킨다.오른쪽에 있는 핵종도 마찬가지로 β 붕괴를⁺ 겪으며, 이는 핵종을 왼쪽으로 더 안정되게 이동시킨다.

중핵종은 α 붕괴에 취약하며, 이러한 핵반응은 일반적인 형태를 갖는다.

^$A$
_$Z$X
→
X12 + He

β 붕괴와 마찬가지로 붕괴 생성물 Xδ는 결합 에너지가 더 크고 안정곡의 중간 부근에 더 가깝다.α 입자는 중성자 2개와 양성자 2개를 운반하여 더 가벼운 핵종을 남긴다.무거운 핵종은 양성자보다 중성자가 더 많기 때문에 α 붕괴는 핵종의 중성자-양성자 비율을 증가시킨다.

양성자 및 중성자 드립 라인

안정 계곡의 경계, 즉 계곡 벽의 상한은 중성자가 풍부한 쪽의 중성자 드립 선과 양성자가 풍부한 쪽의 양성자 드립 선이다.핵자 드립 라인은 중성자-양성자 비율의 극단에 있다.드립 라인을 초과하는 중성자-양성자 비율에서는 핵이 존재할 수 없다.중성자 드립 라인의 위치는 대부분의 세그레 차트에서는 잘 알려져 있지 않지만 양성자와 알파 드립 라인은 광범위한 원소에 대해 측정되었다.드립 라인은 양성자, 중성자, 알파 입자에 대해 정의되며, 이들 모두는 핵물리학에서 중요한 역할을 합니다.

인접핵종간 결합에너지 차이는 안정밸리의 측면이 상승함에 따라 증가하며, 이에 따라 위 그림과 같이 핵종의 반감기가 감소한다.만약 한 번에 하나의 핵종을 특정 핵종에 추가한다면, 그 과정은 결국 양성자(또는 중성자)를 방출함으로써 즉시 부패할 정도로 불안정한 새로운 핵종을 형성하게 될 것이다.구어체로 말하면, 핵자가 핵에서 '누출'되거나 '떨어져' 나왔기 때문에 '드립 라인'이라는 용어가 생겨났다.

양성자 방출은 자연적으로 발생하는 핵종에서는 볼 수 없다.양성자 방출체는 일반적으로 선형 입자 가속기(리니악)를 이용하여 핵 반응을 통해 생성될 수 있다.1969년 초 코발트-53의 이성질체에서 신속한 (즉, 베타 지연이 아닌) 양성자 방출이 관찰되었지만,^[16] 서독 GSI의 실험에서 루테튬-151과 툴륨-147의 양성자 방사능 지면 상태가 관측된 1981년까지 다른 양성자 방출 상태는 발견되지 않았다.이 획기적인 발전 이후 이 분야의 연구는 번창했고, 현재까지 25개 이상의 핵종이 양성자 방출을 보이는 것으로 밝혀졌다.양성자 방출 연구는 핵 변형, 질량 및 구조에 대한 이해를 돕고 있으며, 양자 터널링의 한 예이다.

중성자를 방출하는 핵종의 두 가지 예는 베릴륨-13(평균 수명 2.7×10s⁻²¹)과 헬륨-5(7×10s⁻²²)이다.이 과정에서 중성자만 손실되기 때문에 원자는 양성자를 얻거나 잃거나 하지 않기 때문에 다른 원소의 원자가 되지 않는다.대신 원자는 중성자 ^[17]중 하나를 방출한 후 베릴륨-13이 베릴륨-12가 되는 등 원소의 새로운 동위원소가 된다.

핵공학에서 즉석 중성자는 핵분열 사건에 의해 즉시 방출되는 중성자를 말한다.즉석 중성자는 불안정한 핵분열성 또는 핵분열성 중핵의 핵분열에서 거의 즉각적으로 나온다.지연 중성자 붕괴는 핵분열 생성물 중 하나의 베타 붕괴 후에 방출되는 동일한 맥락에서 발생할 수 있다.지연된 중성자 붕괴는 몇 밀리초에서 몇 ^[18]분 사이에 발생할 수 있습니다.미국 원자력규제위원회는 순간 중성자를 10초 이내에⁻¹⁴ 핵분열에서 나오는 중성자로 정의하고 있다.^[19]

안정의 섬

안정섬은 안정곡 밖에 있는 지역으로 양성자와 중성자의 마법에 가까운 수를 가진 일련의 무거운 동위원소가 우라늄보다 무거운 원소의 안정성이 떨어지는 추세를 국지적으로 역전시킬 것으로 예측된다.안정섬에 대한 가설은 원자핵이 원자 안에 있는 훨씬 더 큰 전자껍질의 구조와 유사한 방식으로 "껍질"로 만들어졌다는 것을 암시하는 핵껍질 모델에 기초한다.두 경우 모두 껍질은 서로 상대적으로 가까운 양자 에너지 수준의 그룹일 뿐입니다.두 개의 다른 껍질에서 양자 상태의 에너지 수준은 상대적으로 큰 에너지 격차로 분리될 것입니다.따라서 중성자와 양성자의 수가 핵에서 주어진 껍데기의 에너지 수준을 완전히 채우면, 핵자당 결합 에너지는 국지적인 최대치에 도달하게 되고, 따라서 특정 구성이 채워진 ^[20]껍데기를 가지고 있지 않은 인근 동위원소보다 더 긴 수명을 갖게 된다.

채워진 껍데기는 중성자와 양성자의 "매직 수"를 가지고 있을 것이다.구면 핵에 대한 중성자의 가능한 매직 수는 184이며, 일치하는 양성자 수는 114, 120 및 126이다.이러한 구성은 가장 안정적인 구형 동위원소가 플레로늄-298, 운비닐륨-304 및 운비헥슘-310일 것이라는 것을 의미한다.특히 Fl은 이중 마법이다(양성자 번호 114와 중성자 번호 184 모두 마법으로 생각된다).이 이중 매직 구성은 매우 긴 반감기를 가질 가능성이 높습니다.다음으로 가벼운 이중 마법 구형의 핵은 납-208로 알려진 가장 무거운 안정핵이자 가장 안정적인 중금속입니다.

논의

안정성의 계곡은 붕괴 사슬과 핵분열과 같은 핵 붕괴 과정의 특성을 해석하고 이해하는 데 도움이 될 수 있다.

우라늄-238 시리즈는 α(N과 Z에서 2를 뺀 것)와 β-decay(N에서 1, Z에서 1을 뺀 것)에서 안정성의 계곡으로 순차적으로 더 깊은 핵종까지의 연속이다.이 시리즈는 안정 계곡의 바닥에 있는 안정적인 핵종인 납-206에서 끝납니다.

방사성 붕괴는 종종 붕괴 사슬이라고 알려진 일련의 단계를 통해 진행됩니다.예를 들어 U가 감소하여 Th가 감소하여 Pa 등으로 감소하여 최종적으로 Pb에 도달합니다.

{\displaystyle{\begin{배열}{나는}{}\\{\ce{^{238}_{92}U->,[\alpha][4.5\times 10^{9}년{\ce{y}}]{^{234}_{90}Th}->,[\beta ^{-}][24\{\ce{d}}]{^{234\!m}_{91}Pa}}}{\ce{->,[\beta ^{-}][1\{\ce{분}}]}}{\ce{^{234}_{92}U->,[\alpha][2.4\times 10^{5}년{\ce{y}}]{^{230}_{90}Th}->,[\alpha][7.7\times 10^{4}년{\ce{y}}]}}\\{\ce{^{226}_{88}Ra-&g.t;[\alpha]-LSB- 1600\Y]{^{222}_{86}Rn}->,[\alpha][3.8\{\ce{d}}]{^{218}_{84}Po}->,[\alpha][3\{\ce{분}}]{^{214}_{82}Pb}->,[\beta ^{-}][27\{\ce{분}}]{^{214}_{83}Bi}->,[\beta ^{-}][20\{\ce{분}}]}}\\{\ce{^{214}_{84}Po->,[\alpha][164\ \mu{\ce{s}}]{^{210}_{82}Pb}->,[\beta ^{-}][22\{\ce{y}}]{^{210}_{83}Bi}->,[\beta ^{-}][5\{\ce{d}}]{^{210}_{8.4}Po}->,[\alpha]-LSB- 138\{{d}} {{206}_{82)Pb}\{}\{}\end{array}}

이 일련의 반응의 각 단계에서 에너지가 방출되고 붕괴 생성물은 안정성의 계곡을 따라 베타 안정성의 선을 향해 더 멀리 이동합니다.²⁰⁶Pb는 안정적이며 베타 안정성 선상에 있습니다.

우라늄-235 핵으로 확인되는 핵분열

원자로 내에서 일어나는 핵분열 과정은 연쇄 반응을 유지하는 중성자의 방출을 수반한다.핵분열은 우라늄-235와 같은 무거운 핵종이 중성자를 흡수하고 바륨이나 크립톤과 같은 가벼운 성분으로 분해될 때 발생하는데, 보통 추가적인 중성자의 방출과 함께 발생합니다.원자 번호가 높은 모든 핵종과 마찬가지로, 이러한 우라늄 핵은 안정성을 강화하기 위해 많은 중성자를 필요로 하기 때문에 중성자-양성자 비율(N/Z)이 크다.핵분열(분열 생성물)에서 발생하는 핵은 유사한 N/Z를 상속하지만, 우라늄의 ^[1]약 절반에 해당하는 원자 번호를 가지고 있다.핵분열 생성물의 원자 번호와 우라늄이나 다른 핵분열 가능 핵의 원자 번호 근처의 N/Z를 가진 동위원소는 안정되기에는 너무 많은 중성자를 가지고 있다; 이 중성자 초과는 핵분열 과정에서 자유 중성자가 방출되는 이유이며, 또한 많은 핵분열 생성물 핵이 β 붕괴의⁻ 긴 사슬을 겪는 이유이다.이 중 ach는 핵 N/Z를 (N - 1)/(Z + 1)로 변환한다. 여기서 N과 Z는 각각 핵에 포함된 중성자와 양성자의 수이다.

액체 냉각 또는 고체 연료 원자로와 같이 핵분열 반응이 주어진 속도로 지속되면, 시스템의 핵연료는 핵분열이 발생할 때마다 많은 반중성미자를 생성한다.이러한 반중성미자는 핵분열 생성물의 붕괴에서 비롯되며, 핵이 안정곡 쪽으로 β 붕괴 사슬을⁻ 따라 내려가면서 각⁻ β 입자와 함께 반중성미자를 방출한다.1956년, 라인즈와 코완은 이러한 포착하기 어려운 ^[21]입자의 존재를 검출하고 확인하기 위한 실험의 설계에서 원자로로부터 (예상된) 강한 반뉴트리노 플럭스를 이용했다.

「」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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외부 링크

핵종 라이브 차트 - IAEA 붕괴형 필터
안정성의 계곡(동영상) - CEA(프랑스)가 핵종 차트를 3D로 표현한 가상 "비행"
핵 지형: 핵의 다양성과 풍부함 - 핵의 6장: 매킨토시, 아이-칼릴리, 존슨, 페나의 물질의 심장부 여행은 안정성의 계곡과 그 의미를 묘사한다. (볼티모어, MD: 존스 홉킨스 대학 프레스), 2001년.ISBN 0-801 8-6860-2

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