타이타늄 빔으로 만들어진 원소 116, 더 무거운 원소 생성의 길을 열다

Seoul로렌스 버클리 국립연구소의 과학자들이 120번 원소를 만드는 데 진전을 이루었습니다. 그들은 새로운 방법으로 티타늄 빔을 사용하여 116번 원소를 생성함으로써 이를 달성했습니다. 이는 주기율표에서 더 무거운 원소를 찾는 데 중요한 단계입니다.

초중량 원소를 만드는 과정은 매우 복잡합니다. 연구자들은 기본적으로 더 가벼운 원소들을 충돌시켜 새로운, 더 무거운 원소가 형성되기를 기대합니다. 주목해야 할 사항은 다음과 같습니다:

• 116번 원소로 알려진 리버모륨은 티타늄 빔을 사용하여 만들어졌습니다.
• 이 실험에서는 22일 동안 두 개의 원자를 합성해야 했습니다.
• 다음 목표는 120번 원소이지만, 생성하는 데 예상보다 열 배 더 긴 시간이 걸릴 것으로 보입니다.

이번 발견은 이제 티타늄 빔이 특정 원소를 생성하는 데 사용될 수 있음을 보여줍니다. 이전에는 칼슘-48 빔이 선호되었습니다. 칼슘-48은 초중량 원소를 생성하는 데 이상적인 조건을 가지고 있지만, 티타늄-50은 그러한 면에서 차이가 있습니다. 하지만 이번에 성공적으로 사용된 티타늄-50은 핵 연구에 새로운 가능성을 제공합니다.

만약 과학자들이 120번 원소를 만드는 데 성공한다면, 이는 주기율표의 여덟 번째 행에 놓이게 될 것입니다. 이는 중요합니다. 왜냐하면 이러한 무거운 원소들이 분해되기 전에 더 오래 존재할 가능성이 예측되는 영역과 가깝기 때문입니다. 현재 초중량 원소들은 거의 즉시 분해되어 연구가 매우 어렵습니다.

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초중량 원소에 대한 깊은 이해는 다음과 같은 핵물리학 분야에서 중요한 통찰력을 제공할 수 있습니다:

• 극한 조건에서 원자핵의 속성을 파악하는 것.
• 핵물리학 모델을 검증하고 개선하는 것.
• 물질의 한계와 거동을 규명하는 것.

이 실험의 공학적 측면 역시 인상적입니다. 연구팀은 온도를 섭씨 약 3000도로 안정적으로 유지하는 유도 오븐을 사용했습니다. 이와 같은 일관성은 티타늄-50을 끊임없이 기화시켜 안정적인 이온 빔을 생성하기 위해 필수적이었습니다. 이 빔은 종이보다 얇은 회전하는 표적을 초당 6조 개의 이온 속도로 맞추었으며, 성공적인 융합을 위해 적절한 에너지를 제공하도록 정교하게 조정되었습니다.

과학자들이 캘리포늄-249를 표적으로 하여 120번 원소를 생성하려고 합니다. 이 과정에는 88인치 사이클로트론에서 철저한 준비가 필요하며, 강력한 빔의 제작과 표적 조건의 최적화가 포함됩니다. 2025년에 시도가 시작될 수 있지만, 새로운 원소의 원자 몇 개를 검출하는 데는 여러 해가 걸릴 가능성이 큽니다.

원자 번호 120번인 원소의 발견은 원자의 작동 원리를 이해하는 데 새로운 가능성을 열어줄 수 있습니다. 아직 초중량 원소를 어떻게 활용할 수 있을지는 모르지만, 새로운 발견은 과학적 지식을 넓히는 데 기여합니다. 티타늄 빔을 사용하여 원소 116을 만드는 것은 큰 성과이며, 이는 미래에 더 많은 원소를 발견할 수 있는 기반을 다지는 것입니다.