[Section 1] 원자의 구조

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0. INTRO

원자(atom)를 더 이상 나뉠 수 없는 물질의 근본으로 정의되었지만, 이 원자 조차도 양성자와 중성자로 나뉘어 있다고 한다. 원자는 약 100 pm로 아주 작아서 인류는 아마도 원자의 정체를 끝내 알아내지 못할지도 모른다. 이는 우주의 끝을 알 수 없는 것과도 비슷한 맥락일 것이다.  

1. 원자 구조와 아원자 입자들

현대의 원자구조는 다음과 같이, 가운데에 원자핵이 존재하고 전자는 빈 공간을 돌아다니는 것으로 나타낸다.

 

원자의 구조

 

원자핵은 양성자(Proton)와 중성자(Neutron)로 이루어져 있으며, 질량의 단위는 [amu]를 쓴다. 전자(electron)는 상대적으로 작은 무게를 차지하고 있다. 

 

* amu는 atomic mass unit의 약자로  1.660 538 921 × 10^-27 kg으로 정의된다.

 

크기에 관해서는, 원자핵이 매우 작다는것을 알 수 있다. 예를 들어, 수소의 원자핵 지름이 약 1.6 fm이고 원자의 지름이 240 pm 인 것을 생각해보면, 원자 전체의 1/150,000 배의 크기를 가지고 있다는 것을 알 수 있다.

2. 상대적 전하량(Relative Charge)

쿨롬은 전하의 단위로 전자기장내 전기현상의 주체로 정의된다.  양성자와 전자는 다음과 같은 크기의 전하를 가지고 있다고 정의되며, 이러한 값을 상대적으로 1과 -1로 나눈 것을 상대적 전하량이라고 부른다.

 

기본전하와 상대적 전하

 

위와 같이 양성자 한 개와 전자 한 개가 가지는 전하를 기본 전하라고 부른다.

* 중성자는 전하량이 0이다.

 

 

* 다음 강의는 핵전하와 원자번호입니다.

[Section 1] 핵전하와 원자 번호