세상에서 가장 쉬운 과학 수업 : 방사선과 원소

세상에서 가장 쉬운 과학 수업 : 방사선과 원소

$22.00
Description
세상을 변화시킨 위대한 발견, 그 정수를 담은 논문을 탐독하다
새로운 발견과 그 숨겨진 이야기 ‘방사선과 원소’
과학자들은 우연히, 혹은 끊임없는 실험에 의하여 새로운 발견을 해내고, 그 결과를 논문으로 기록하여 세상에 펼쳐 보인다. 논문은 그들의 연구 결과가 담긴 집약체이며, 이론의 출발점이라고 할 수 있다. 어렵게만 느껴지는 과학 논문을 일반인은 물론 청소년 독자들도 쉽게 읽을 수 있도록 풀어낸 〈노벨상 수상자들의 오리지널 논문으로 배우는 과학 시리즈〉가 여기에 펼쳐진다.
《세상에서 가장 쉬운 과학 수업 방사선과 원소》는 마리 퀴리가 남편과 함께 노벨 물리학상을 받은 최초의 논문(1898년)과 단독으로 노벨 화학상을 받은 첫 번째 논문(1898년)에 초점을 맞추었다. 두 논문은 새로운 자연 방사능 원소 두 개(폴로늄과 라듐)를 발견한 내용이다. 이와 관련하여 인공 방사선이지만 최초의 방사선인 X선을 발견한 뢴트겐의 논문과 그것을 있게 한 방전관 발명의 역사를 다루었고, 방전관에서 찾아낸 톰슨의 전자 발견 이야기도 곁들였다. 여기에 등장하는 노벨상 수상자들이 주로 실험 물리학자이므로 수식보다는 실험 장치와 실험 방법에 중점을 두었다. 책의 뒤쪽에는 논문 영문본을 실어 오리지널 논문에 대한 간접 체험을 할 수 있도록 하였다.
이 책에는 위대한 발견을 한 과학자들의 에피소드와 함께, 논문을 완성하기까지 반복되는 실험을 통해 결론을 도출하는 과정이 그대로 등장한다. 간혹 수식이 필요한 어려운 부분도 있지만 고등학교 수준의 내용만 알면 이해할 수 있도록 친절하게 설명하였다. 학생과 정교수의 일대일 대화를 따라가다 보면 수학이나 과학에 두려움이 있는 독자들도 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
과학도를 꿈꾸는 학생, 양자역학을 좀 더 알고 싶은 사람, 학생들에게 위대한 논문을 소개하려는 과학 선생님, 〈인터스텔라〉를 능가하는 SF 영화를 만들고 싶어 하는 영화 제작자나 웹툰 작가 등 과학에 관심을 가진 많은 사람들에게 도움이 될 책이다.

북 트레일러

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저자

정완상

저자:정완상
과학에대한호기심으로서울대학교무기재료공학과에다녔고,물리를향한마음이더욱커져한국과학기술원(KAIST)에서이론물리학을전공하며석박사학위를받았다.30세에경상국립대학교물리학과교수가되어학생들에게물리사랑을전파하고있다.초심을잃지않기위해꾸준히연구하며현재까지국제학술지(SCI저널)에300여편의논문을게재했다.직접만나는학생뿐만아니라더많은학생들에게과학과수학의즐거움을알려주고자책을통해독자를만나고있다.<과학자가들려주는과학이야기시리즈>중《아인슈타인이들려주는상대성이론이야기》를비롯한31권과<과학공화국법정시리즈>50권을집필했다.최근에는중학교에서도통하는초등수학을카툰으로그린<개념잡는수학툰시리즈>를출간했고,노벨상오리지널논문을쉽게풀어낸<노벨상수상자들의오리지널논문으로배우는과학시리즈>를집필중이다.우리나라의노벨과학상수상자가쏟아져나오기를바라는마음에서네이버카페<정완상교수의노벨상-오리지널논문공부하기>를운영하기시작했다.

목차

과학을처음공부할때이런책이있었다면얼마나좋았을까
천재과학자들의오리지널논문을이해하게되길바라며
노벨상5개,위대한퀴리가문의탄생_이렌퀴리깜짝인터뷰

첫번째만남│방전관에서발견된X선
백열전구를발명한사람들_더밝게,더오래빛나도록
데이비,아크등을발명하다_전구보다먼저!세계최초의전기조명기구
가이슬러와방전관_다양한색깔과모양으로빛을내다
크룩스관의등장_방전관속의빛의정체를찾아서
레나르트의유리창_음극선의비밀을밝혀라
X선을발견한뢴트겐_제1회노벨물리학상수상자
노벨상의탄생_인류에공헌한사람들에게
X선의정체를밝힌사람들_노벨상을놓친불운한천재물리학자

두번째만남│전자의발견과전하량측정
톰슨과캐번디시연구소_실험물리학에대한투자와노벨상수상
전자의발견_음극선은왜휘어질까?
전자의전하량을측정한밀리컨_물방울대신기름방울로!

세번째만남│20세기최고의여성과학자마리퀴리
우라늄에서방사선을발견한베크렐_4대가물리학자인집안
폴란드의마리아스크워도프스카_역경에도꺾이지않은학업에의열정
파리의여대생마리,피에르퀴리를만나다_연구와인생의단짝
토륨과방사능_검은광물에서나오는방사선
공동연구를시작한퀴리부부_피치블렌드광석의수수께끼를풀어보자!
폴로늄의발견_더강한방사능물질을찾아내다
라듐의발견_두번째새로운방사능원소와노벨상수상
마리퀴리,노벨화학상을수상하다_순수한라듐분리와원자량측정

네번째만남│노벨상이후의마리퀴리와방사능연구의영웅들
라듐의빛과그림자_만병통치약에서재앙의시작으로
세종류의방사선_러더퍼드와가이거의연구
마리퀴리와제1차세계대전_1그램의라듐을구하기위해

다섯번째만남│두번째퀴리부부와인공방사성원소
주기율표의탄생_비슷한성질끼리모여라!
마리퀴리의장녀,이렌퀴리_특별한교육법의수혜자
중성자의발견_당구공을움직이려면쌀알이아니라당구공이필요해
인공방사성원소_수정된가설그이상의의미

여섯번째만남│새로운원소발견과원자핵분열
러더퍼드의원자핵모형_중성자발견이전의원자핵에대한생각
동위원소_같은듯다른원소들
중성자발견후원자핵의연구_원자핵의본모습을찾다
누락된원소들_주기율표의빈칸을채워라
초우라늄원소_과학계가공인한원소118번까지
제2차세계대전과원자폭탄_엄청난에너지와괴물같은무기의탄생
원자력발전_유용성과위험성을지닌양날의칼

만남에덧붙여
OnaNewKindofRays_뢴트겐논문영문본
CathodeRays_톰슨논문영문본
OnaNewRadioactiveSubstanceContainedinPitchblende_퀴리1논문영문본
OnaNew,StronglyRadioactiveSubstance,ContainedinPitchblende_퀴리2논문영문본
위대한논문과의만남을마무리하며
이책을위해참고한논문들
노벨화학상수상자들을소개합니다

출판사 서평

★전국과학교사모임추천 ★시민과학시대필독서
★이공계진학예정자필독서 ★세계최초로노벨상수상자의오리지널논문을다루는책
★일대일친절한과학수업 ★오리지널논문영문본수록

눈에보이지않는작은세계의문을열다
우리를둘러싼모든것,그렇지만눈에보이지않는것들의성질을다루는과학분야가무엇일까.바로화학이다.화학시간에많은학생의발목을잡는것이바로‘주기율표’다.“수헬리베붕탄질산플네…”열심히외워보지만돌아서면잊어버리기일쑤.몇해전주기율표의7번째가로줄,즉7주기가모두채워졌다.이로써과학계에서공인한원소는모두118개가되었다.
주기율표의작은네모칸하나하나에는우리가미처알지못했던깊은사연들이담겨있다.이책에서는주기율표가완성되기까지새롭게발견된원소에관한에피소드를이야기한다.퀴리부부가발견한88번원소라듐(Ra)은강력한빛을내는원소로인기를끌었지만,뒤늦게알려진방사능의유해성으로많은피해가발생했다.베크렐에의해방사선을내는것으로발견된92번원소우라늄(U)은후에핵분열,원자폭탄,원자력발전까지이어졌다.55번원소세슘(Cs)은후쿠시마원전사고가일어난지10년이훌쩍지난지금도원전오염수의해상방류이슈때문에우리에게공포로다가온다.
생활과가까운듯멀게느껴지는‘방사선’그리고‘원소’.이책에서는특별히미시세계탐구의문을연마리퀴리의방사능원소발견(폴로늄과라듐)을중심으로X선,전자,중성자,주기율표,핵분열에이르기까지현대사에도큰영향을미쳤던과학의중요한연구들을다룬다.그정수를담은논문을중심으로과학자들의실험과정을따라가보자.

세상을바꾼새로운물질의발견,그빛과그림자
과학은발견의역사라고할수있다.우연히혹은끊임없는연구가운데이뤄낸새로운발견을통해인류또한발전에발전을거듭해왔다.
이러한위대한발견이마냥좋은영향만끼친것은아니다.<노벨상수상자들의오리지널논문으로배우는과학>시리즈의두번째책인《세상에서가장쉬운과학수업방사선과원소》에서는특별히과학사의의미있는발견들의명과암을들여다본다.
인류에공헌한사람들에게주는노벨상을제정한알프레드노벨.안전한폭약을만들기위해연구하던그는다이너마이트를발명했다.다이너마이트는더강력하면서도안전한폭약으로광산개발에유용하게쓰였지만,동시에전쟁의무기로도사용되었다.
이책의중심주제인방사선.퀴리부부가발견한폴로늄과라듐을비롯하여방사선을내는물질들이과학자들에의해발견되고연구되었다.방사선은의학치료에도사용되지만,반대로그해악성은과하게노출된사람들에게심각한피해를낳았다.
마이트너등에의해발견된핵분열은적은양으로도엄청난에너지를만들어낸다.이것은미국에의해먼저원자폭탄으로개발되어,일본의히로시마와나가사키에투하되었다.그리고제2차세계대전의종식과더불어어마어마한인명피해를불러왔다.
한편핵분열은현시대가장효율적인원자력발전으로이용되지만,그위험성때문에원전사고로인한영향도여전히진행중이다.이책의마지막부분에는과거의체르노빌,후쿠시마원전사고의피해도다루고있다.
화학물질을좀더안전하게사용하도록개발하는것은현재와미래의과학에주어진과제다.앞으로과학계를이끌어나갈독자여러분이이책을통해인류를위한사명감을갖기를,그리고과학을더사랑하는마음이커지기를기대한다.

20세기과학의큰진보를가져온4개의논문
이책의이야기는네가지위대한논문을중심으로흘러간다.인공방사선이지만최초의방사선인X선을발견한뢴트겐의논문,방전관에서전자를찾아낸톰슨의논문,자연방사능원소인폴로늄과라듐을발견한퀴리부부의두논문이그것이다.
X선과전자는방전관실험을통해발견되었다.따라서앞부분에서먼저방전관의역사에대해다룬다.뢴트겐의X선발견은베크렐,퀴리부부를비롯한과학자들의방사선연구로이어졌다.전자는눈에보이지않는원자보다더작은존재로드러난최초의소립자이다.이또한방전관에서톰슨의반복적인실험을통해확인되었다.톰슨은캐번디시연구소에서많은유명한과학자들을제자로길러냈다.
마리퀴리의폴로늄,라듐발견은소립자세계로의문을열었다.이후동위원소,중성자,인공방사성원소,핵분열발견등으로20세기과학은대전환을맞이한다.과학시간에는따로따로배우는내용들이지만,하나의발견이다른연구에영향을미치는등모두유기적으로연결되어있음을알수있다.
위대한발견을이룬과학자들의논문을직접읽기는어렵다.하지만이책에서는정교수와화학양의대화를빌어논문을완성하기까지과학자들의고뇌를살펴보고,논문에담긴정수를맛볼수있다.책의뒤편에는오리지널논문의영문본도차례로실려있어간접으로도체험할수있다.

차별과역경을딛고뛰어난업적을이룬여성과학자들
이책에는특별히여성과학자들이여럿등장한다.방사선연구를시작하여폴로늄과라듐을발견한마리퀴리,그의딸이자인공방사성원소를발견한이렌퀴리,마리퀴리의조수로프랑슘을발견한페레,핵분열을발견한마이트너가바로그들이다.
당시에는여성이남성과동등하게과학연구에전념할수있는여건이충분하지못했다.공부를계속하고싶어도교육의기회가닫혀있었고,실험실을자유롭게쓰는것도허락되지않았다.이러한차별과편견을극복하고과학사의대전환을가져온큰업적을이룬여성과학자들의이야기를이책에서살펴보고자한다.

과학의발전과함께격동의시대를맞이하다
19세기말20세기초는인류사에서격변이일어나는시기였다.두차례의세계대전을겪으며혼란이거듭되었지만아이러니하게도세계는급격한발전을이루었다.이시기의과학또한뛰어난업적들을세우며,인류의발전에크게이바지하게된다.이책은이러한과학의대발견들을역사적사실들과함께전개한다.책을읽으며격동의현대사또한함께경험할수있을것이다.
전구가발명되었고,더나아가방전관을만들게되었으며이를통해X선이발견되었다.이X선은세계대전중다친병사를치료하는데매우유용했다.X선이후방사선에관한연구가본격적으로시작되었다.
마리퀴리가발견한폴로늄과라듐은소립자연구의길을열었고,중성자,인공방사성원소의발견으로이어졌다.여기서한걸음더나아가핵분열의발견으로원자폭탄이개발되었다.이는결국제2차세계대전이종식하는데큰영향을끼쳤다.
책의각장은주제별로서술되어있으나책을다읽고나서는큰흐름에따라모든내용이연결되어있음을알수있다.한과학자의발견이다른과학자의연구에영향을미치고,또새로운발견으로이어지는것.그것이역사에영향을끼쳐왔고이는앞으로도계속될것이다.독자여러분또한이책을읽으며과학의새로운발견의길로나아갈수있으리라생각한다.

■추천사

저자는이번에아주새로운시도를하고있고이는어쩌면우리에게꼭필요했던것일수있습니다.대화체로과학의역사와배경을매우재미있게설명하고,그배경뒤에나왔던과학의영웅들의오리지널논문들을풀어간것입니다.과학사를들려주는책들은많이있으나이처럼일반인과과학도의입장에서질문하고이해하는생각의흐름을따라설명한책은없습니다.게다가이런준비를마친후에아인슈타인등의영웅들의논문을원래의방식과표기를통해설명하는부분은오랫동안과학을연구해온과학자에게도도움을줍니다.
이책을읽는독자들은복받은분들일것이분명합니다.제가과학을처음공부할때이런책이있었다면얼마나좋았을까하는생각이듭니다.정완상교수는이제새로운형태의시리즈를시작하고있습니다.독보적인필력과독자에게다가가는그의친밀성이이시리즈를통해재미있고유익한과학으로전해지길바랍니다.그리하여과학을멀리하는21세기의한국인들에게과학에대한붐이일기를기대합니다.22세기를준비해야하는우리에게는이런붐이꼭있어야하기때문입니다.
-남순건(경희대학교이과대학물리학과교수및전부총장)

《세상에서가장쉬운과학수업방사선과원소》는X선,전자,방사능원소,중성자,주기율표,핵분열등화학과물리학의역사에서굵직굵직한발견들을다룹니다.그것을과학자들의이야기와더불어논문의핵심내용과실험과정까지도흥미롭게전개하는것이이책의장점입니다.특별히성차별이만연한시기에악조건을극복하고훌륭한업적을이룬여성과학자들의이야기가눈에띄었습니다.노벨상을수상하거나그에걸맞은연구를한과학자들의에피소드를읽다보니새로운발견들과함께격동의현대사가이어져왔음을느낍니다.단하나의과학적발견으로도역사가뒤바뀌는현실을우리는보아왔고,앞으로도마주할것입니다.이책이미래를이끌어나갈세대들에게‘과학’을더가까이하는좋은동기부여가되길기대합니다.
-고창섭(충북대학교총장/전기공학부교수)