중성자만으로 이뤄진 원자핵 관측…원자번호 0번 길 열린다
IBS 포함 국제 공동 연구팀 60년 난제 해결 성과 국내 연구진이 포함된 국제 공동 연구팀이 60년간 핵물리 분야의 난제로 꼽힌 중성자만으로 구성된 원자핵 의 증거를 확인했다. 이제까지 양성자가 없는 원자핵은 이론적으로 제시됐으나 명확히 관측된 적이 없었다. 6일 기초과학연구원 IBS 은 독일 다름슈타트공과대학 일본이화학연구소 등 국내외 25개 기관 92명의 연구자가 참여한 국제 공동 연구팀이 4개의 중성자만으로 만들어진 핵의 증거를 확인했다고 밝혔다. 양성자가 없는 원자번호 0번 세계의 길이 열린 것이다. 연구 결과는 국제 학술지 네이처에 지난달 23일 게재됐다. IBS 희귀핵연구단 한인식 단장 등 연구진 5명은 실험 핵심 요소인 고순도 헬륨빔 생성과 다중입자 측정장치 성능 평가 데이터 분석 등에 기여했다. 물질을 구성하는 최소 단위는 원자다. 원자는 중성자와 양성자로 구성된 원자핵과 전자로 이뤄진다. 지금까지는 중성자만으로 이뤄진 원자핵은 존재하지 않았다. 중성자만으로 구성된 결합 시스템으로 알려진 자연 현상은 중성자별이 유일했다. 연구팀은 가속기를 통해 생성된 무거운 빔을 상대적으로 가벼운 표적에 충돌시켜 무거운 원자핵으로부터 일부 핵만 제거하는 방식으로 중성자핵을 생성했다. 우선 양성자 수 2 중성자 수 6인 헬륨 8을 만든 뒤 헬륨 4 양성자 수 2 중성자 수 2 를 방출시켜 4개의 중성자만 남게 되는 순간적 핵반응을 관측했다. 이번 연구 결과는 양성자를 1개도 포함하지 않는 기묘한 원자핵을 관측한 것이다. 원자핵 나아가서는 원소의 안정성을 결정짓는 핵력의 모델을 바꿀 가능성도 있다. 연구진의 안득순 박사는 중성자 사이의 상호 작용과 이에 따른 핵력을 이해하는 데 매우 중요한 열쇠가 될 것 이라고 밝혔다. 한 단장은 연구단 출범 2년여만에 얻은 의미 있는 연구성과 라며 향후 IBS 중이온가속기 연구시설을 활용해 우주의 미지 영역 탐구를 위해 끊임없이 노력할 것 이라고 밝혔다.
6일 기초과학연구원 IBS 은 국내외 25개 기관 92명의 연구자가 참여한 국제 공동 연구팀이 4개의 중성자만으로 만들어진 원자핵의 증거를 확인했다고 밝혔는데 연구 결과는 양성자를 1개도 포함하지 않는 기묘한 원자핵을 관측한 것이며 연구진의 안득순 박사는 중성자 사이의 상호 작용과 이에 따른 핵력을 이해하는 데 매우 중요한 열쇠가 될 것이라고 밝혔다.