핵물리학 60년 난제 풀었다…중성자로 구성된 원자핵 관측
IBS 희귀핵연구단 등 국제공동 연구진 …원자번호 0번 길 열어 헬륨 8 빔에서 4개의 중성자가 생성되는 과정 IBS 제공 © 뉴스1 대전 뉴스1 심영석 기자 기초과학연구원 IBS 이 독일 등 국제 공동연구팀과 함께 ‘테트라 4를 뜻하는 그리스 숫자 표기 중성자’로 불리는 4개의 중성자만으로 만들어진 핵을 관측하는 데 성공했다. 6일 IBS에 따르면 이번 국제공동 연구에서 IBS 희귀 핵 연구단 한인식 단장 등 연구진 5명은 실험에서 핵심 요소였던 Δ고순도 헬륨 8 8He 빔 생성 Δ실험 전과정 동안 다중입자 측정 장치 성능평가 Δ온라인 데이터 분석 등에 기여했다. 양성자가 없는 원자핵의 존재는 이론적으로 제시됐으나 실험적으로 명확히 관측된 적이 없어 60년 동안 핵물리 연구 분야의 풀리지 않는 난제였다. u200b 국제 공동 연구진은 일본 이화학연구소의 중이온 가속기 RIBF 최첨단 희귀 동위원소 가속기 시설 의 다중입자 측정 실험 장치 SAMURAI 스펙트로미터 로 4개의 중성자만으로 만들어진 원자핵을 관측하며 ‘테트라 중성자 핵’이 존재할 수 있다는 새로운 증거를 확보했다. 연구진은 가속기를 통해 생성된 무거운 빔을 상대적으로 가벼운 표적에 충돌시켜 무거운 원자핵으로부터 일부 핵만 제거하는 방식으로 중성자 핵을 생성했다. 이어 헬륨 4 4He 양성자 수 2 중성자 수 2 이 방출되며 4개의 중성자만 남게 되는 순간적인 핵반응을 관측했다. 이는 양성자를 1개도 포함하지 않는 이른바 ‘원자번호 0’의 기묘한 원자핵을 관측한 것으로 원자핵 나아가서는 원소의 안정성을 결정짓는 핵력의 모델을 크게 바꿀 가능성도 있다. 또 베일에 싸인 초고밀도 천체인 중성자별의 이해를 위한 연결고리로 이어질 것으로 기대된다. 빔 생성 과정의 핵심멤버였던 안득순 박사는 “수십년간 확인하지 못했던 테트라 중성자 상태를 알려주는 공명 구조를 정확히 관측했다”며“중성자 사이의 상호작용과 이에 따른 핵력을 이해하는데 매우 중요한 열쇠가 될 것”이라고 전했다. 한편 이번 연구성과는 세계적 학술지 ‘네이처’에 최근 게재됐다.
핵초과학연구원 IBS 이 독일 등 국제 공동연구팀과 함께 ‘테트라 4를 뜻하는 그리스 숫자 표기 중성자’로 불리는 4개의 중성자만으로 만들어진 핵을 관측하는데 성공, 핵력 이해에 중요한 열쇠가 될 것이라고 전하고 금번 연구성과는 세계적 학술지 ‘네이처’에 최근 게재됐다.