2014년 전기기사 3회차 5번

Question

공기 중 방사성 원소 플루토늄( Pu )에서 나오는 한 개의 α입자가 정지하기까지 1.5×10^5 쌍의 정부 이온을 만든다. 전리상자에 매초 4×10^{10} 개의 α 선이 들어올 때, 이 전리상자에 흐르는 포화전류의 크기는 몇 A 인가? (단, 이온 한 개의 전하는 1.6×10^{-19} 이다.)

Accepted Answer

**정답 이유 및 핵심 개념:** 이 문제는 α 입자가 공기 중에서 이온 쌍을 생성하는 능력과 전리 상자를 통해 흐르는 전류의 관계를 묻고 있습니다. α 입자 하나가 1.5×10^5개의 이온 쌍을 만들고, 매초 4×10^10개의 α 입자가 들어온다고 했으므로, 매초 생성되는 총 이온 쌍의 수는 (1.5×10^5) × (4×10^10) = 6×10^15개입니다. 전리 상자에서 포화 전류는 이온 쌍이 생성될 때 발생하는 전하의 이동으로 인해 발생합니다. 이온 한 개의 전하가 1.6×10^-19 C이므로, 매초 생성되는 총 전하량은 (6×10^15) × (1.6×10^-19 C) = 9.6×10^-4 C입니다. 전류는 단위 시간당 전하의 흐름이므로, 포화 전류는 9.6×10^-4 A가 됩니다. **핵심 개념:** * **이온 쌍 생성:** 방사선이 물질과 상호작용하여 이온과 전자를 생성하는 현상. * **전리 상자:** 방사선에 의해 생성된 이온 쌍을 모아 전류를 측정하는 장치. * **

2014년 전기기사 3회차 5번 - 기출문제 및 해설

문제 1