아원자? 엑사전자볼트?

(위) 물질을 쪼갠 모습과 (아래) 원자의 확대 모습

◆ 원자
이 세상의 모든 물질은 원자로 구성되어 있어요. 쉽게 말해 눈에 보이지 않을 정도로 작은 알갱이 입자를 말해요. 예를 들면 우리가 사용하는 책상, 맛있는 쿠키, 심지어 공기도 쪼개고 쪼개면 여러 개의 작은 원자로 이루어져 있답니다.

◆ 아원자
또한, 원자는 아원자 입자라고 불리는 더 작은 성분으로 이루어져 있어요. 원자 구조를 살펴보면 중심에 원자핵이 존재하고, 이 원자핵을 확대해 보면 양성자, 중성자 주위로 전자가 돌고 있어요. 지구가 태양을 중심으로 돌고 있는 것처럼 말이에요. 여기서 양성자, 중성자, 전자가 아원자 입자에 속합니다.

◆ 양성자와 중성자
양성자는 (+)전하를 띠고, 중성자는 전하(0)가 없어서 전기적으로 중성의 성질을 가지고 있어요. 따라서 원자에서 가장 중요한 것이 양성자의 숫자예요.

◆ 전자와 이온
전자는 양성자와 반대로 (-)전하를 띠고 있어서 양성자를 서로 끌어당겨요. 자석의 N극과 S극처럼요. 이런 전하 간의 상호작용으로 전기력이 발생하는 것이에요. 예를 들어, 원자가 전자를 잃어버리게 되면 양이온, 즉 양전하를 띠고, 반대로 전자를 얻으면 음이온, 즉 음전하를 갖게 돼요.

◆ 전자볼트와 단위 접두어
전자볼트는 에너지의 단위 중 하나에요. 에너지는 일을 할 수 있는 능력인데, 단위는 보통 줄(J)로 표현하죠. 하지만 원자물리학이나 소립자물리학에서는 입자의 질량이 매우 작아서 줄보다 작은 에너지 단위인 전자볼트(eV)를 사용해요. 1 eV는 전자 하나가 1 볼트(V)의 전위를 거슬러 올라갈 때 드는 에너지에요.
그런데 1000000000000000000eV 처럼 큰 에너지를 표현할 때는 0이 너무 많아서 헷갈리게 돼요. 그래서 과학자들은 단위 접두어를 사용합니다. 핸드폰 데이터 사용량을 나타낼 때 1000 메가바이트를 1 기가바이트라고 하는 것처럼요. 예를 들어 아까처럼 0이 18개나 붙은 1×1018전자볼트는 1 엑사전자볼트(EeV)라고 합니다.