해설 보기
정답도체는 C, 반도체는 B, 절연체는 A입니다.
핵심 개념
고체의 에너지띠 구조와 도체·반도체·절연체
고체에서 전자가 가질 수 있는 에너지 영역을 에너지띠라고 하며, 전자가 채워진 가장 바깥쪽 띠가 원자가 띠, 그 위의 비어 있는 띠가 전도띠, 두 띠 사이에 전자가 존재할 수 없는 영역이 띠 간격입니다. 도체는 원자가 띠와 전도띠가 겹치거나 전도띠에 전자가 일부 채워져 있어 자유전자가 쉽게 이동하고, 절연체는 띠 간격이 매우 넓어 전자가 전도띠로 거의 올라가지 못하며, 반도체는 띠 간격이 절연체보다 좁아 상온에서도 일부 전자가 전도띠로 들뜰 수 있습니다. 그림에서 띠 간격은 A가 B보다 넓고, C는 색칠된 부분이 전도띠 일부까지 올라와 있어 전도띠에 전자가 채워져 있습니다.
선지별 해설
①A는 띠 간격이 가장 넓어 절연체입니다. 도체가 되려면 C처럼 전도띠에 전자가 채워져 있어야 하므로 A를 도체, C를 절연체로 본 이 연결은 틀렸습니다.
②B는 원자가 띠와 전도띠 사이에 띠 간격이 존재하므로 도체가 아닙니다. 전도띠에 전자가 일부 채워진 C가 도체이므로 이 연결은 틀렸습니다.
③C가 도체인 것은 맞지만 A와 B가 뒤바뀌었습니다. 띠 간격이 A가 B보다 넓으므로 A가 절연체, B가 반도체가 되어야 합니다.
④C는 전도띠에 전자가 일부 채워져 있어 도체, B는 띠 간격이 상대적으로 좁아 반도체, A는 띠 간격이 가장 넓어 절연체입니다. 세 가지가 모두 옳게 연결된 정답입니다.
해설 보기
정답반응 전후 질량 차이인 질량 결손이 에너지로 전환되어 200 MeV가 방출됩니다.
핵심 개념
우라늄 핵분열 반응과 질량 결손
²³⁵U가 중성자를 흡수하여 Ba, Kr 등 두 개의 원자핵과 여러 개의 중성자로 쪼개지는 핵분열 반응입니다. 반응 전후 질량수와 전하량이 보존되며, 반응 전후의 질량 차이(질량 결손)가 E=mc²에 따라 에너지로 방출됩니다(200 MeV).
선지별 해설