방사선의 종류와 성질



퀴리 부인의 연구에 의해 방사선은 방사성 동위원소 속에 있는 원자핵으로부터 나온다는 사실이 밝혀졌습니다. 또한 그 후 엑스선은 원자핵으로부터가 아니라 원자핵 주변의 전자로부터 나온다는 사실도 알려졌습니다. 그러니까 방사선의 정체를 연구하면 원자가 가진 비밀을 탐색하는 방법이 밝혀지게 되는 셈입니다.


캐나다 몬트리올 소재의 맥길대학 교수로 있던 영국의 물리학자 러더포드는 퀴리 부인의 방사능 발견에 흥미를 가져 그 연구를 시작하였습니다. 그래서 그는 라듐을 넣은 작은 용기에다 사진 건판을 붙여놓고, 강한 자석을 가까이 두어 실험한 다음 그 사진을 현상하여 라듐에서 나오는 방사선이 세 방향으로 갈라지는 것을 발견하였습니다.


당시에는 이미 전기를 띤 입자의 운동은 자기장의 작용을 받는다는 사실이 알려져 있었고, 이에 대한 법칙도 밝혀져 있습니다. 그래서 러더퍼드는 왼쪽으로 굽은 것은 플러스 전기를 띤 것이고, 오른쪽으로 굽은 것은 마이너스 전기를 띤 것이며, 똑바로 나오는 것은 전기를 띠지 않은 것이라고 판단하였습니다. 그리고 각각에 A, B, C에 상당하는 그리스문자 알파, 베타, 감마를 붙여 알파선, 베타선, 감마선이라고 이름을 붙였습니다.


우선 베타선을 살펴보면, 그것은 전자의 흐름이라고 알려졌습니다. 또한, 그 속도가 아주 빨라서 1초에 지구를 일곱 바퀴 반이나 도는 빛의 속도에 가까운 것까지 있다는 것이 알려졌습니다.






베타선

베타선은 속도는 빠르지만 전기를 띤 입자이기 때문에 물질속에서 쿨롱력(정전기력)을 받으므로 투과력은 그다지 강하지 않습니다. 베타선이라고 하면, 우리들의 일상생활과는 아주 먼 것처럼 생각되지만, 앞에서 이야기한 대로 전자의 흐름이기 때문에 본질적으로는 전차를 움직인다거나 전등을 켠다거나 라디오와 텔레비전에 사용하는 전류와 같은 것입니다.






감마선

감마선은 엑스선이나 빛과 같은 전자기파입니다. 빛 등과의 차이는 그 파장의 차이에 있습니다. 전파보다 가시광선, 가시광선보다 엑스선, 엑스선보다 감마선의 파장이 더 짧은 것입니다. 감마선의 특징은 물질을 투과하는 능력이 보통 엑스선보다 훨씬 강하다는 점입니다. 투과하기 매운 힘든 것으로 알려진 납도 상당히 두껍게 하지 않으면 감마선의 투과를 막지 못할 정도입니다.






알파선

알파선에 대해서는 러더퍼드로 좀처럼 그 정체를 밝혀 내기가 쉽지 않았는데, 영국의 맨체스터대학에 돌아가서부터 알파선을 모아 유리관에 채우고 불꽃방전시켜 스펙트럼을 조사한 결과 헬륨이라는 원소가 생성되어 있는 사실을 발견하였습니다. 이 사실을 토대로 알파선은 가벼운 가스인 헬륨이라는 원소의 원자핵이라고





결론을 내릴 수 있었습니다. 알파선도 입자로 되어 있기 때문에, 그것을 알파입자라고 이야기하는 경우도 있습니다. 이 입자는 베타선보다 수천 배나 무겁고 크기도 훨씬 작아 종이 한 장으로도 막을 수 있습니다. 공기중에서도 몇 센티미터 정도밖에 날아가지 못합니다


중성자선은 알파선이나 베타선 또는 양성자선과 같이 입자(粒子)선이지만 전기를 띠고 있지 않으므로 물질 속을 비교적 멀리까지 지나 갈 수 있으므로 두꺼운 콘크리트 등으로 차폐물을 설치해야 합니다.