러더퍼더의 원자 구조 모델이란?

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러더퍼드가 밝힌 원자 구조 모델

 

  

뉴질랜드 태생의 화학자이며 물리학자인 어니스트 러더퍼드(Ernest Rutherford 1871-1937)는 오늘날 ‘핵물리학의 아버지’로 불린다. 1909년에 그는 영국의 맨체스터 대학에 있었다. 이 대학에서 양전하를 가진 헬륨의 핵을 관찰하던 중, 원자는 거의 빈 공간이고 그 중심에 양전하를 가진 매우 작은 핵이 압축되어 있으며, 그 주변을 전자가 행성들처럼 돌고 있다는 '원자 모델'(Rutherford's Model of the Atom)을 1911년에 발표했다. 그가 발견한 원자 모델은 별로 틀린 점은 없지만 오늘날에는 약간 수정되어 있다.

 

“원자의 중심에는 양전하를 가진 매우 작고 압축된 핵(nucleus)이 있으며, 대부분이 빈 공간인 원자의 핵 둘레에는 전자들이 마치 태양 주위의 행성들처럼 돌고 있다.”

 

러더퍼드는 원자 모델을 발표하기 전, 캐나다의 맥길 대학에 재직하던 1902년에 ‘방사선 이론’을 발표했다. 이 이론은 1908년 그에게 노벨 화학상을 안겨주었다.

 

“방사선이란 원자의 핵이 붕괴되어 나오는 것이다. 핵이 붕괴되면 알파 입자, 베타 입자, 감마선 이렇게 3가지 방사선이 방출된다. 이들이 방출된 핵은 다른 원소로 변한다.”

 

 

 

리튬의 원자 구조를 나타내는 러더퍼드의 모델.

​핵 주변을 전자들이 돌고 있는 형태로 나타냈다. 러더퍼드의 원자 모델 그림은 지금도 원자를 표현하는 디자인에 이용되고 있다.

 

 

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