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선생님 편지

 

과학이야기-1(원자에 관한 기초지식)

어제는 저의 집에 이제 곧 고등학교에 들어갈 아이들이 와서 파티를 두번이나 하고 영화보고 게임하면서 실컷 놀고는 돌아갔습니다. 그 와중에 제가 홈피에 올릴려고 적어 둔 글을 싹 지우고 컴퓨터도 착하게 전원을 꺼주고 갔군요...오전내내 적은 것이 사라졌으니 황당하기도 하네요... 아쉽지만 지나간 일은 지나간 일...다시 시작하면 되는 것이죠. 새롭게 다시 시작하라고 아이들이 꺼주고 간 모양입니다. 긍정적으로 생각을 해야겠죠..하긴 이런식으로 생각을 하면 세상에 좋은일도 나쁜일도 없습니다. 스스로가 좋다고 생각하면 좋은 것이고 나쁘다고 생각하면 나쁜 것이지요. 그래서 좋다고 생각하는 일에서는 웃고 나쁘다고 생각하는 일에 대해서는 화내고 스트레스받고 그러는 것이지요. 세상과 우리의 인생은 그저 원인-과정-결과로 이어지는 것 일뿐인데요..

이 원인-과정-결과라는 것은 과학에서도 분명하게 드러나지요. 과학도 우리 삶과 동떨어진 것이 아니니깐요. 그저 골치아픈 과목, 암기거리 많은 과목, 공식도 많은 과목 등으로 알고 있지만 그건 우리가 잘못 공부하니깐 어렵다고 느낄뿐 사실은 정말 재미있는 과목이라고 생각합니다. 하긴 재미없는 과목이 어디있을까요...다 재미있는 과목이지요. 다만 그 생각이라는 것을 우리들이 하기 싫어하고 호기심이 사라져서 힘든 것일 겁니다.

제가 문제를 하나 내 볼까요...물은 얼면 얼음이 되고 가스불에 올려 놓으면 끓어서 기체가 됩니다. 그러면 물, 얼음, 기체 중에서 어떤 것이 물의 진짜 모습일까요? 주어진 조건, 즉 주위환경에 따라 모습을 변화시키는 물, 얼음, 기체 중에서 과연 어떤 것이 진짜 모습일까요?! 이런 생각을 하면 갑자기 세상이 신기해지지요. 그래서 중학교 과학교과서에서는 물질의 상태변화change of state를 배우면서 이 모든 것이 분자 배열상태molecule arrangement라는 것을 알게 되지요.

분자molecule는 또 다시 원자atom로 쪼갤 수 있습니다. 원자는 아주 작은 물질이지요...그런데 이런 원자는 다시 원자핵atomic nucleus과 전자electron로 나눌수 있습니다. 원자핵은 아주 작은 핵입니다. 어느정도로 작으냐하면 원자의 1만분의 1입니다. 상상이 안가시죠...대충 상암월드컵 경기장 가운데에 사과하나 놓았다고 상상하시면 될 것입니다. 전자는 원자핵의 주위를 spin하고 있는데 핵과 전자사이는 텅 비어있지요..우리몸이 실은 텅 비어있는 것이라고 상상해 보세요...^^

원자핵은 다시 양성자proton와 중성자neutron로 또 나눌 수 있습니다. 헐 원자핵도 작은데 양성자와 중성자는 또 얼마나 작을까요...그 질량을 살펴보면 양성자는 1.673 x 10-24승(10에 마이너스 24승)이고 중성자는 1.675 x 10-24승 입니다. 한편 전자는 9.110 x 10-28승 이지요. 정말 정말 작지요. 그래서 전자는 원자의 질량에 거의 영향을 주지 않습니다. 그러므로 원자의 질량은 원자핵속에 있는 양성자와 중성자가 몇개 있느냐로 결정되지요. 즉 원자가 가지고 있는 양성자의 갯수와 중성자의 갯수를 합해서 그 원자의 질량수mass number가 몇인지를 알 수가 있습니다. 아 요즘에는 갯수가 아니라 개수라고 쓰지요...죄송합니다. 한국어를 잘 못해서....^ ^* 주기율표에서 2인자 자리를 차지하는 헬륨helium은 2번이니깐 양성자가 2개, 중성자도 2개입니다. 그래서 헬륨의 질량수를 4라고 하지요. 1번인 수소hydrogen의 질량수가 1이니깐 헬륨원자가 수소원자보다 4배 무겁다는 것을 알 수 있습니다. '엥~~~헬륨의 질량수가 4인건 알겠는데 수소의 질량수가 1이라니? 이게 뭔소리야? 수소도 1번이니깐 양성자 1개, 중성자1개로 되어있으니깐 질량수가 2아냐? 그러면 헬륨의 질량수가 4이니깐 2배 더 무거운거 아닌가?'라는 의문이 생기셨을 것입니다.-아니라고요?! 몰랐다고요^ ^*- 수소는 중성자가 없습니다. 그냥 수소원자는 양성자 1개, 전자 1개로만 이루어져 있을 뿐입니다. 그러니 양성자가 1개이니 질량수도 1입니다.

오늘은 요기까지만 할께요....처음부터 많이 하면 저부터 지쳐요..ㅎㅎ
앞으로 제가 책을 읽고 공부를 해서 조금씩 조금씩 적어 볼까 합니다. 그리고 가능한한 영어로 알아야 할 것은 영어로 적도록 하겠습니다(그래봐야 단어정도겠지만 말이죠 ㅋㅋ) 그래서 물리도 적어보고 생물도 적어보고 해서 나중에는 우주까지 한번 적어보는 것이 올해 저의 희망사항입니다. 지금 하고 있는 영국이야기도 나중에는 프랑스, 독일등등 한번 써보고 싶네요...그러면 전문강사교육때 소장님께서 설명하시는 것을 좀 더 잘 알아듣고 이해할 수 있겠죠...비스마트식구들이 모두 함께 했으면 좋겠습니다(나중에 달에 함께 가요...ㅎㅎㅎ)

오늘은 그냥 전자의 질량이나 양성자와 중성자의 질량이나 암기해서 아이들에게 소장님 흉내나 한번 내보죠...ㅋㅋㅋㅋ
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