연구진, GSI/FAIR에서 페르뮴 핵구조를 레이저 기술로 혁신적 탐구

Seoul과학자들은 GSI/FAIR 시설과 요하네스 구텐베르크 마인츠 대학에서 첨단 레이저 분광학을 사용하여 원소 페르뮴의 구조 연구에서 중요한 진전을 이루었습니다. 원소 번호 100인 페르뮴의 다양한 동위원소를 조사하면서 중성자가 더해질 때 원자핵 크기가 변한다는 것을 발견했습니다. 이 연구는 국제 팀의 협력으로 이루어졌으며, 무거운 원소의 핵 껍질 구조가 어떻게 발전하는지를 이해하는 데 기여합니다.

페르뮴 연구는 초중량 원소에 대한 중요한 정보를 제공합니다. 연구자들은 주기율표에서 페르뮴의 특별한 위치 때문에 첨단 기법을 사용하여 페르뮴 동위원소를 분석했습니다. 주요 내용을 요약하겠습니다:

• 중성자가 추가됨에 따라 핵 전하 반지름이 점차 증가합니다.
• 페르뮴의 핵 전하 반지름에는 국소화된 쉘 효과의 영향이 적습니다.
• 쉘 효과는 핵 결합 에너지를 이해하는 데 중요합니다.
• 적용된 레이저 분광 기술은 새로운 연구 가능성을 열어줍니다.

이 연구는 새로운 레이저 방법을 활용했기 때문에 독특합니다. 연구진은 페르뮴 동위 원소를 조사하면서 전자들을 보다 높은 에너지 수준으로 이동시키고, 나중에 제거하여 측정을 가능하게 했습니다. 이러한 방식은 서로 다른 동위 원소들의 핵 크기 변화를 정확히 결정하는 데 필수적입니다.

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연구에 따르면 원자핵 구조에 대한 이해가 변화하고 있습니다. 개별 껍질 효과에 집중하는 대신, 원자핵 내부의 입자인 핵자들이 함께 어떻게 행동하는지에 더 많은 주목이 이루어지고 있습니다. 이 변화는 중요하며, 핵의 질량이 증가함에 따라 껍질 효과의 영향이 줄어든다는 의미입니다. 이는 현재의 주기율표를 넘어서는 매우 무거운 원소의 상호작용 모델링을 더 용이하게 만들 수 있습니다.

이 연구는 핵 안정성과 극한 조건에서의 물질 거동에 대한 우리의 이해를 향상시키는 데 도움을 줍니다. 과학자들은 이 지식을 바탕으로 아직 발견되지 않은 원소의 특성을 예측하고, 초중량 원소를 생성하고 안정화하는 데 겪는 어려움을 해결할 수 있습니다. 이 연구 결과는 핵물리학의 기존 개념에 도전하며, 과학자들에게 이러한 독특한 물질을 연구할 새로운 방법을 제공합니다.