안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.
물질에 빛을 쪼이면 그 물질이 빛을 흡수하고, 빛을 제거 했을 때 빛을 흡수한 물질이 천천히 다시 빛을 방출하는 것을 야광이라 한다. 빛을 제거해도 발광 상태를 유지하는 것을 인광이라고도 한다.
야광의 빛을 방출하는 원리는 다음과 같다. 야광이 빛을 흡수하면 야광을 구성하는 물질의 전자들이 들뜬 상태(excited state)가 된다. 여기서 들뜬 상태란 원래 있던 상태 보다 높은 준위의 에너지 상태를 말하고 하나 혹은 둘 이상의 들뜬 상태가 존재한다. 들뜬 상태의 전자들은 빛이 제거되더라도 바로 바닥상태로 떨어지지 않고 준안정(metastable; 일시적으로 안정한) 상태에 있게 된다.
그런 후 준안정 상태의 전자들은 서서히 원래 있던 상태로 돌아간다. 이렇게 들뜬 상태에서 원래 상태로 돌아가면서 에너지의 형태인 빛을 방출하게 되는 것이다.
모든 물질이 다 그렇지는 않지만 어떤 물질이라도 위와 같은 성질을 갖는다면 야광이 될 수 있다. 야광이 가능한 물질에 특정 진동수 이상의 빛을 쪼여주어야 한다. 일반 야광은 형광등의 빛이나 태양빛을 받아도 빛을 방출할 수 있는 물질로 만들어졌다.
이런 성질을 가진 야광에 방사성 물질을 함유 시키면 효과가 더욱 커진다. 방사성 원소는 서서히 핵이 붕괴되면 사방으로 방사선을 방출한다. 야광 도료에 미량의 라듐을 섞으면 방사선의 자극에 의해 빛이 장기간 유지된다. 라듐은 방사성 물질로 한때 야광에 소량 첨가해서 사용했다. 하지만 라듐을 취급하던 사람들이 원인불명으로 사망하고, 방사성 물질이 나쁘다는 것을 알고 난 후 부터는 야광에 방사성 물질을 첨가하지 않고 발광이 더 잘되는 물질을 사용한다.
