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과학 소식

114번째 원소 ‘코리아늄’ 찾아라

seoulfric 2011. 5. 3. 09:33



[한겨레] 희귀원소 가속해 희귀원소 생성

우주탄생의 비밀 등 밝힐 열쇠

중이온가속기의 용도

원소 주기율표에서 32번 게르마늄은 독일, 44번 루테늄은 러시아, 87번 프랑슘은 프랑스, 95번 아메리슘은 미국이 그 어원이다. 루테늄은 러시아의 라틴어 ‘루테니아’에서 나왔다. 113번째 원소 ‘우눈트륨’은 2004년 러시아와 일본이 잇따라 발견했다고 주장하고 있지만 아직 공식 이름을 얻지 못했다. 일본은 ‘자포늄’ 또는 ‘리케늄’(일본이화학연구소 리켄에서 딴 이름)이라고 부를 것을 제안해놓고 있다. 우리나라가 원자번호 114번의 새로운 원소를 발견한다면 ‘코리아늄’이라는 이름으로 주기율표에 올릴 수 있다. 물리학계는 국제과학비즈니스벨트(과학벨트)에 설치될 중이온가속기가 이런 ‘꿈’을 현실로 만들어줄 것으로 기대하고 있다.

홍승우 성균관대 물리학과 교수는 “중이온가속기는 희귀원소를 가속해 또다른 희귀원소를 만들어내는 세계적으로 유례없는 독특한 구조로 설계돼 있다”며 “2018년 가동에 들어가면 세상에 존재하지 않는 희귀한 원소들을 찾아낼 가능성이 높다”고 말했다. 과학벨트추진단은 이 가속기에 ‘한국형 희귀원소 가속기’(KoRIA)라는 이름을 붙였다.

이온은 중성인 원자에서 전자(마이너스)나 양성자(플러스)를 떼어내 전기적 성질을 띠게 만든 것으로, 중이온가속기는 수소에서 우라늄에 이르기까지 모든 원자를 가속해 물질에 쬐어 연구를 하는 장치다. 질량으로 보면 전자를 탁구공이라 할 때 양성자는 볼링공, 중이온은 자동차에 해당한다. 중이온은 가속을 하는 데 에너지가 많이 들지만, 일단 가속되면 큰 힘을 지닌다. 홍 교수는 “중이온가속기는 보통 동위원소 온라인 분리장치(ISOL·원형)와 파쇄 동위원소 발생장치(IFF·선형)라는 두가지 형식 중 하나를 선택하는데 우리는 두 방식을 합체형으로 만들어 세계 최고 수준의 빔 에너지를 낼 수 있다”고 설명했다. 둥근 사이클로트론에서 양성자를 발생시켜 타깃을 때리면 희귀동위원소가 생성되고 이것을 초전도가속기로 가속해 다시 타깃을 때리면 새로운 동위원소를 만들 수 있다.

과학계는 중이온가속기가 새로운 원소의 발견에서 암흑물질의 정체, 우주 탄생의 비밀, 고온초전도 현상의 이해, 핵융합에너지와 핵폐기물 처리에 이르기까지 여러 과학적 난제들의 해답을 찾아줄 것으로 보고 있다. 김용균 한양대 원자력공학과 교수는 “중이온가속기는 연구를 위한 서비스 시설로 가속기가 목적이 돼서는 안 되고 사용자가 원하는 시설이 돼야 한다”고 말했다. 김 교수는 “2년 전 과학자 2만여명에게 가속기 이용 의향을 묻는 설문조사를 했을 때 83개의 연구의향서가 제출됐다”며 “국내 과학자들의 가속기에 대한 관심이 매우 높다는 것을 알 수 있다”고 말했다. 이근영 선임기자


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