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금·백금의 기원 되는 원자핵 만들었다

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금·백금의 기원 되는 원자핵 만들었다

2015.11.10 18:00
동아일보DB 제공
동아일보DB 제공

태양계에는 금이나 백금이 비교적 많이 관측된다. 과학자들은 이 귀한 원소들이 다른 원소보다 상대적으로 많은 이유를 궁금해 했다. 최근 한국인 과학자가 참여한 국제공동 연구진이 금, 백금 생성에 중요한 역할을 한다고 알려진 원자핵을 실험실에서 만드는 데 성공해 오랜 수수께끼가 풀릴 전망이다.

 

최선호 서울대 물리천문학부 교수팀은 일본, 프랑스, 이탈리아 연구진과 공동으로 중성자 수가 126개인 원자핵을 만들고 단면적을 측정하는 데도 성공했다고 10일 밝혔다.

 

과학자들은 우주에 중성자수가 126인 중성자 과잉 원자핵들이 많이 모여 있다가 차례로 붕괴하면서 금이나 백금처럼 안정한 원소가 만들어진다고 생각하고 있다. 이런 현상은 무거운 별이 일생이 마칠 때 나타나는 초신성 폭발이나 중성자별 두 개가 충돌해 합쳐지는 등의 천체현상 때 발생할 수 있는데, 지금까지 실험실 차원에서 증명하는 데는 실패했다.

 

연구진이 정지한 백금 원자핵(표적핵)에 가속한 크세논 원자핵(입사핵)을 충돌시켰더니 두 원자핵 사이에 양성자와 중성자가 이동하면서 중성자가 126개로 과잉한 미지의 원자핵(표적산란핵)이 만들어졌다. - 서울대 제공
연구진이 정지한 백금 원자핵(표적핵)에 가속한 크세논 원자핵(입사핵)을 충돌시켰더니 두 원자핵 사이에 양성자와 중성자가 이동하면서 중성자가 126개로 과잉한 미지의 원자핵(표적산란핵)이 만들어졌다. - 서울대 제공

 연구진은 백금 원자핵에 크세논 원자핵을 빠른 속도로 충돌시켰더니 크세논의 원자핵에서 여러 개의 중성자가 백금 원자핵으로 이동하면서 중성자가 126개로 과잉된 원자핵을 만드는 데 성공했다. 이 원자핵의 단면적을 측정한 결과, 이론적으로 예측한 값보다 약 4배가 더 큰 것으로 나타났다.

 

연구진은 “중성자수가 126개인 미지의 원자핵의 수명과 질량을 측정할 수 있게 된다면 금이나 백금의 기원이 되는 천체현상을 찾는 데 큰 도움이 될 것”이라고 말했다.

 

이 연구 결과는 물리학 분야 권위지 ‘피지컬 리뷰 레터스’ 10월 23일 자에 실렸다.

 

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