원자와 원자핵......4

원자를 축구장이라고 한다면 원자핵은 축구장 한 가운데 놓여 있는 작은 구슬이라고 할 수 있다. 원자에 비해 원자핵이 얼마나 작은지 알 수 있다. 원자핵은 원자의 대략 1만분의 1크기이다. 그러나 이 작은 원자핵 속에는 원자의 질량이 대부분 들어 있다.       원자핵을 구성하는 입자는 양성자와 중성자이다. 중성자는 1932년이 되어서야 발견되었기 때문에 그 전에는 원자핵이 양성자로만 이루어진 것으로 생각했었다. 원자의 종류를 결정하는 것은 원자핵 속에 들어 있는 양성자의 수이다. 양성자 하나로 이루어진 원자핵을 가지고 있는 원자는 수소이다. 산소 원자핵은 8개의 양성자를 가지고 있고 탄소 원자핵은 6개의 양성자를 가지고 있다. 양성자의 수를 원자번호라고 한다. 보통의 원자는 양성자와 같은 수의 전자를 가지고 있다. 그러나 양전하나 음전하를 띤 이온은 전자의 수가 양성자의 수보다 약간 많거나 적다.            양성자와 중성자가 적당한 비율로 들어 있는 원자핵은 안정해서 붕괴되지 않는다.     안정한 원자핵을 이루는 양성자와 중성자의 비율은 알려져 있지 않다. 작은 원자의 경우에는 양성자와 중성자의 수가 같을 때 안정하고 큰 원자핵은 중성자의 수가 양성자의 수보다 많은 원자핵이 안정한 원자핵이라는 것이 실험을 통해 밝혀졌을 뿐이다.   불안정한 원자핵은 스스로 붕괴하여 방사선을 내고 다른 원자핵으로 변환된다. 이런 원소를 천연 방사성 원소라고 한다. 자연에는 많은 종류의 방사성 원소들이 존재한다. 우라늄은 대표적인 천연 방사성 원소이다.