전자의 궤도,전자 이동 관해서 질문 하고싶은 게 있어요

Question

전자가 존재하는 궤도가 있잖아요?근데 인공위성도 조율해서 궤도를 바꿀 수 있는 것처럼 전자도 궤도를 바꿀 수 있나요?만약 가능하다면 과학 기술이 성장해      궤도를 총 두 번 바꿔서 리튬의 전자와 양성자가 수소로 옮기면 헬륨이 될 수 있는 건가요? 아니면 수소와 리튬을 붙이고 궤도를 한번만 틀어서 수소로 옮겨 헬륨을 만들게 될 수도 있나요?궁금합니다. 오늘 통합 과학에서 원자의 구조를 배웠는데 문득 궁금해져서요.

김재훈 전문가 · Accepted Answer

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.전자는 궤도를 바꿀 수 있으며 이는 주로 외부 에너지로 인해 일어납니다 그러나 전자의 궤도를 바꾸는 것만으로는 원자핵의 변화가 일어나지 않으며 헬륨 생성과 같은 핵방응은 고온 고압의 환경에서 발생하는 원자핵의 결합 과정입니다 리듐과 수소를 결합시켜 헬륨을 만드는 과정은 핵융합 반응으로 전자의 궤도 조종만으로는 이뤄지지 않습니다

신희재 전문가 · Answer

안녕하세요. 아하의 전기전자 분야 전문가입니다.전자가 존재하는 궤도는 원자 내에서 특정 에너지 준위를 따라 형성되며, 이러한 준위는 양자역학의 원리에 의해 결정됩니다. 전자가 궤도를 바꾸는 것은 에너지를 흡수하거나 방출할 때 일어날 수 있지만, 이는 기본적으로 인공위성의 궤도 변경과는 성격이 상당히 다릅니다. 두 원소의 전자와 양성자를 인위적으로 이동시켜 다른 원소로 만드는 것은 화학적 반응으로는 불가능하며, 핵융합과 같은 매우 고에너지 과정을 통해서만 가능합니다. 실제로 헬륨은 수소 원자들이 융합하여 발생하며 이는 매우 높은 온도와 압력이 필요한 반응입니다. 리튬과 수소를 단순히 결합하여 헬륨을 만드는 것은 현재의 과학 기술로는 불가능합니다. 원자 번호를 변화시키려면 원자핵 내부의 양성자를 추가하거나 제거해야 하며, 이는 방사성 붕괴 또는 입자 가속기를 통한 연구에서 다루는 주제입니다. 새로운 것에 대한 호기심은 과학을 발전시키는 중요한 원동력이니 이런 질문을 계속 가져가는 것은 매우 좋은 자세입니다.

문득 과학전문가 · Answer

안녕하세요.

말씀하신대로 전자의 궤도 조정은 현재도 가능합니다. (이 궤도에 전자가 파동함수의 형태로 퍼져있는 상태)

전자의 에너지 준위라고 하는데 에너지를 가해 준위를 상승 또는 하강 시킬 수 있습니다.(파동함수의 궤도를 바꿈)

위 내용은 고등학교 화학시간에 오비탈이라는 것으로 배우실거라고 예상되네요.

이는 말 그대로 전자의 궤도 준위만 바꿀 수 있을 뿐 원자핵을 분리하여 양성자를 뽑아내는 것과는 다릅니다.

원자핵에서 양성자와 중성자를 빼내는 것은 핵분열의 영역입니다.

김철승 전문가 · Answer

안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.전자의 궤도 변경은 인공위성의 궤도 변경과는매우 다른 현상입니다인공위성의 궤도 변경은 물리적 추진을 통한조절이 가능하지만 전자는 다른 방식으로궤도를 변경합니다전자가 한 궤도에서 다른 궤도로 이동하는 것은양자 점프 또는 양자 전이라고 하며이런 전이는 에너지의 흡수나 방출과관련이 있습니다예를 들어 전자가 더 높은 에너지 궤도로이동하려면 에너지를 흡수해야 한다반대로 에너지를 방출하면더 낮은 에너지 궤도로이동하게 됩니다단순히 전자나 양성자를 다른 원자로옮기는 것만으로 원자핵이 새로운원소로 변하는 것은 아닙니다핵 반응에서는 원자핵 내의 양성자와 중성자가변환되거나 결합하여 새로운 원소를 생성하고이 과정은 매우 높은 에너지와특정한 조건 하에서 일어납니다예컨대 리튬과 수소의 핵을 헬륨으로 변환하려면핵융합과 같은 고에너지 핵 반응이 필요하고이것은 태양이나 합성기 내에서 일어나는반응입니다전자의 궤도 변경은 핵융합이나 물질의변환과는 전혀 다른 메커니즘을 가진양자 역학적 현상이기 때문에두 현상을 직접 연결 지을 수는 없습니다핵융합을 통해 원소를 다른 원소로 변환하는과정은 양자 역학의 범위를 넘어서는데이는 강한 핵력과 같은 다른힘이 관여하는 영역입니다답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을부탁드립니다