방사선 중 α, β가 빛이 아니라 입자라는 것을 어떻게 알게 되었나요?

Question

안녕하세요. 과거에는 α, β, γ선이라고 불렀지만, 실제로 α, β는 입자라고 하던데요, 방사선 중 α, β가 빛이 아니라 입자라는 것을 어떻게 알게 되었나요?

Answer 1

안녕하세요. 네, 질문해주신 것과 같이 19세기 말 방사선이 처음 발견되었을 때는 단순히 투과력이 다르고 전기·자기장에서의 거동이 다른 세 종류의 선으로만 구분되어 α선, β선, γ선이라고 불렀는데요 그러나 실험을 거듭하면서 α, β가 단순한 빛이 아니라 물질적인 입자라는 사실이 밝혀졌습니다. 우선 α선(알파선)이 입자임을 알게 된 과정은 러더퍼드의 투과력 시험을 통해서인데요, α선은 얇은 종이 한 장에도 막혔지만, β선과 γ선은 더 강한 투과력을 보였습니다. 만약 α선이 단순한 전자기파라면 이렇게 쉽게 막히지 않을 텐데, 물질과 강하게 상호작용한다는 점에서 입자성을 의심하게 되었습니다. 이후 자기장과 전기장에서의 굴절을 통해 α선이 전하를 띤 채 입자처럼 휘어진다는 것이 확인되었습니다. 다음으로 β선(베타선)이 입자임을 알게 된 과정은 전기장·자기장에서의 편향 현상 때문인데요, β선은 α선보다 훨씬 많이 휘어졌으며, 이는 질량이 훨씬 작고 음전하를 띤다는 것을 의미했습니다. 또한 β선의 전하/질량비( e/m 값 )을 측정한 결과, 일반적인 전자와 동일했으며 따라서 β선은 전자 방출임이 확정되었습니다. 감사합니다.