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원자번호 117번 원소 만들었다



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러시아 미국 공동연구, 우눈셉티엄(ununseptium)으로 불려

원자번호 117인 원소가 인공적으로 만들어졌다.

러시아와 미국의 공동 연구자들은 원자번호 97인 버클리움-249 동위원소에 원자번호 20인 칼슘-48 동위원소를 충돌시킨 핵융합 반응으로 원자번호 117인 동위원소 2종을 만들었다고 ‘피지컬 리뷰 레터스’ 9일자에 발표했다.

다른 실험실에서 발견을 재현해야 새로운 원자에 이름을 붙일 수 있다는 국제 규칙에 따라 이 원소는 아직 정식 이름이 붙여지지 않았고 임시로 ‘우눈셉티엄(ununseptium, 약자로 Uus)’으로 불린다.



이번 연구를 주도한 러시아의 핵연구소(JINR)는 원자번호 113, 114, 115, 116, 118인 원소를 잇달아 만드는 데 성공한 바 있다.

이번에 117번이 확인됨에 따라, 2000년 확인된 116번과 2002년 확인된 118번 사이의 빈자리가 채워진 셈이다. 연구자들은 5개월 동안 초당 7조 개의 칼슘-48 이온을 버클리움-249 원자핵에 충돌시켜 얻은 데이터를 분석한 결과 117번 원자 6개를 확인했다.

핵융합 과정에서 중성자 3개가 소실되며 형성된 Uus-294(양성자 117개, 중성자 177개)는 단 한 개만 확인됐는데 0.112초 만에 알파붕괴(헬륨 핵을 내놓는 반응)로 사라졌다. 한편 중성자 4개가 소실되며 형성된 Uus-293(양성자 117개, 중성자 176개)은 5개를 관측했는데 평균 0.021초 만에 알파붕괴로 사라졌다.



이번 결과에 대해 독일 GSI 헬름홀츠센터의 지그루트 호프만 박사는 “원자핵 이론에 따르면 원자번호 114번을 중심으로 원자핵의 안정성이 증가하는 ‘안정성 섬’이 있다”며 “이번 원소도 안정성 섬에 포함된다”고 설명했다. 원자핵은 양성자와 중성자로 이뤄져 있는데 둘 사이의 숫자가 일정한 범위 내에 들어와야 원자핵이 안정해진다.

이번 연구를 이끈 JINR의 유리 오가네시안 소장은 “다음 단계로는 원자번호 119인 원소를 만들어야겠지만 너무 어려운 과제라 시작하지 못할 것 같다”고 말했다.

 



강석기 동아사이언스 기자 sukki@donga.com



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