고1 통합과학 양성자와 중성자 상호 변환

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고1 통합과학 양성자와 중성자 상호 변환

작성일 2020.07.19댓글 2건
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중성자와 양성자의 상호 변환은 에너지의 방출과 흡수로 이루어진다는데
중성자는 위 쿼크 1개 + 아래 쿼크 2개이고
양성자는 위 쿼크 2개 + 아래 쿼크 1개 잖아요
근데 왜 에너지 방출과 흡수로 변환이 이루어지는 건가요? 중성자와 양성자의 상호 변환이 이루어지려면 이들을 이루고 있는 쿼크의 종류가 바뀌어야 하는 것 아닌가요?


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profile_image 익명 작성일 -

쿼크의 개념을 먼저 이해해야 합니다,

쿼크란 그냥 어떤 입자라기 보다는 에너지입자의 형태라고 이해하는게 좋습니다,

그래서 쿼크의 결합이나 분리는 곧 에너지의 결합과 분리와 같은 결과를 보이는 것이예요

​

즉,중성자와 양성자의 상호변환은 에너지조건만 맞으면 일어나는데 중성자가 양성자보다 약 0.1%정도 무거워 중성자는 혼자 가만 나둬도 양성자로 자연붕괴하여, 그래서 중성자에서 양성자로의 변환은 쉽게 일어나는데 그 반대 반응은 상당한 에너지가 있어야 양성자가 그보다 무거운 중성자로 변환됩니다,

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어쨋든 이렇게 중성자와 양성자가 상호변환하는데는 쿼크들의 재조합이 필요하고 이렇게 쿼크들이 재조합하려면 그에 상당하는 엄청난 에너지가 필요하다는 것.

즉,에너지의 흡소와 방출이란 것이 바로 쿼크의 상호변환으로 나타나는 것이라고 보면 됩니다,

​

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profile_image 익명 작성일 -

너무 간단히 설명하려다 보니 제대로 의미가 전달되지 않았네요.

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양성자와 중성자는 아무때나 상호 변환하는 것은 아닙니다. 조건이 맞아야 합니다. 조건이 맞으면 그런 변환이 일어나기 전과 후에 몇 가지 보존법칙이 성립합니다. 그 중 제일 중요한 것이 에너지 보존입니다. 이때 에너지 보존은 질량 에너지까지를 포함합니다. 그래서 반응 전보다 후가 질량이 감소하면 에너지가 질량이 아닌 다른 형태의 에너지로 방출되고 반응 전보다 반응 후가 질량이 더 크면 질량이 아닌 다른 형태의 에너지가 흡수되어야 한다는 의미입니다.

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물론 양성자가 중성자로 바뀌거나 중성자가 양성자로 바뀌려면 구성 쿼크 중 하나가 다른 종류(flavour)의 쿼크로 바뀌어야 합니다.

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