복습 - 암석에서 헬륨 얻기

헬륨: 암석에서 나오는 기체

헬륨은 주기율표의 두 번째 원소입니다. 모든 헬륨 원자는 양성자 2개와 전자 2개를 가지고 있습니다. 헬륨은 두 번째로 가벼운 원소이며, 우주에서 수소 다음으로 두 번째로 흔한 원소입니다. 하지만 지구에서는 드물고, 거의 대부분이 암석 내부에서 나옵니다.

암석에는 소량의 우라늄과 토륨이 들어 있습니다. 이들의 원자핵은 불안정하여 α 입자를 방출하며 붕괴합니다. α 입자는 헬륨 원자핵으로, 양성자 2개와 중성자 2개로 이루어져 있으며 전자는 없습니다. 암석 속에 갇힌 각 α 입자는 곧 전자 두 개를 얻어 헬륨 원자가 됩니다. 수백만 년에 걸쳐 헬륨은 암석을 스며 나와 지하에 모이며, 종종 천연가스와 함께 모이는데, 우리는 그곳에서 헬륨을 얻습니다.

헬륨의 두 동위원소: 전자 2개로 채워진 껍질 하나

헬륨은 어떤 물질과도 반응하지 않습니다. 전자 두 개가 유일한 껍질을 채우기 때문입니다. 헬륨은 파티용 풍선과 기상 관측용 풍선을 채우며, 어떤 액체보다도 차가운 액체 헬륨은 병원 MRI 스캐너의 자석을 냉각합니다.

지구의 헬륨 공급원 중 하나인 토륨-232는 α 입자 하나를 방출하며 붕괴합니다.

$${}^{232}_{90}\mathrm{Th} \to \mathrm{X} + {}^{4}_{2}\mathrm{He}$$

X의 중성 원자를 만드세요.