美·러 연구진, 117번 원소 제조 성공

과학자들이 인공적으로 만든 무거운 원소에서 ’빠진 고리’에 해당하는 새 원소를 미국과 러시아 연구진이 만드는 데 성공했다고 뉴욕타임스(NYT) 인터넷판이 7일 보도했다.

러시아 두브나의 합동핵연구소와 미국 캘리포니아 로런스리버모어국립연구소(LLNL) 등의 공동연구진은 물리학 전문지 ’피지컬리뷰레터스(PRL)’ 최신호에 학계에서 오랫동안 존재가 예측돼온 117번 원소를 만들었다고 발표했다.

연구진은 원자번호 20번인 칼슘(Ca) 원자와 원자번호 97번인 방사성 원소 버클륨(Bk)을 두브나 합동핵연구소의 입자가속기(사이클로트론)로 충돌시키는 실험으로 원자번호 117번 원소가 6개 생성됐음을 확인했다. 연구진은 미국 오크리지국립연구소(ORNL)의 연구용 원자로에서 20㎎의 고순도 버클륨을 만들어 러시아로 보냈고, 지난해와 올해 5개월간 버클륨과 칼슘을 충돌시키는 실험을 통해 새 원소를 만들었다.

새 원소 붕괴과정을 분석한 결과 이 실험에서 이 원소가 6개 만들어졌고, 이중 5개는 원자핵이 양성자 117개와 중성자 176개로 돼 있고, 하나는 양성자 117개와 중성자 177개로 돼 있는 것으로 나타났다. 특히 이 원소는 질량이 큰 인공 원소들이 매우 불안정한 것과 달리 질량이 커질수록 더 안정되고 수명도 길어진다는 이른바 ’안정성의 섬(island of stabiligy)’ 이론과 일치하는 것으로 나타나 학계의 큰 관심을 끌고 있다.

연구에 참여한 로런스리버모어국립연구소 돈 쇼네시 박사는 ’안정성의 섬’이 실제로 나타난다면 앞으로 연구를 통해 지금까지 과학적, 실용적으로 예상하지 못한 유용한 새 원소들을 만들어낼 수 있을 것이라고 말했다.

이번 연구결과가 다른 연구진에 의해 확인되면 이 원소는 공식명칭과 함께 원소들을 물리적 특성에 따라 표로 만든 원소 주기율표에 오르게 된다. 새 원소의 이름은 발견자나 연구소 이름 등을 따서 붙이는 경우가 많지만 연구진은 원소 이름에 대해 매우 신중한 입장이며 이 원소는 현재 아직 발견되지 않은 가장 무거운, 117번의 가상원소를 뜻하는 라틴어 우눈셉튬(Ununseptium)으로 불리고 있다.

원자번호는 원자핵에 들어 있는 양성자 숫자에 따라 붙여진다. 핵에 양성자가 하나인 수소는 1번, 2개인 헬륨은 2번이며 자연계에서 가장 무거운 원소인 우라늄은 92번, 인공 원소 중 큰 것은 역시 두브나 입자가속기에서 만들어진 118번 원소다.

[연합뉴스]