전자 포획은 주로 양성자가 중성자보다 많은 양성자 과잉 핵종에서 일어납니다. 이러한 핵종은 안정한 상태를 찾기 위해 양성자 하나를 중성자로 바꾸려는 경향이 있습니다.
전자 포획이 일어나기 쉬운 조건:
- 붕괴 에너지가 1.02MeV 이하인 경우: 붕괴 에너지가 충분하지 않아 양전자를 방출하기 어려울 때 전자 포획이 주로 일어납니다.
- 원자번호가 큰 원소: 원자번호가 클수록 원자핵 내부의 양성자 수가 많아 전자를 끌어당기는 힘이 강해져 전자 포획이 일어날 가능성이 높아집니다.
전자 포획이 자주 관찰되는 원소의 예시:
- 루비듐-83: 루비듐-83은 전자 포획을 통해 크립톤-83으로 붕괴합니다.
- 크립톤-78: 크립톤-78은 이중 전자 포획을 통해 셀레늄-78로 붕괴합니다.
왜 양성자 과잉 핵종에서 전자 포획이 일어날까요?
양성자 과잉 핵종은 안정한 상태를 유지하기 위해 양성자를 중성자로 바꾸려고 합니다. 이때, 핵 내부의 양성자가 궤도 전자 중 하나, 특히 K 껍질이나 L 껍질의 전자를 끌어당겨 중성자로 변하면서 중성미자를 방출합니다. 이 과정에서 원자번호는 하나 감소하고 새로운 원소가 됩니다.
정리하면, 전자 포획은 양성자 과잉 핵종에서 안정한 상태를 찾기 위한 자연스러운 현상이며, 특히 붕괴 에너지가 낮고 원자번호가 큰 원소에서 자주 관찰됩니다.