리서치 하이라이트

초중 원소에서의 핵 이성체

Nature 442, 7105

원자핵의 안정성은 핵에 있는 양자 간의 끌어당기는 강력한 핵력(nuclear force)과 밀어내는 정전기력 간의 줄다리기 결과에 의해서 판단될 수 있다. 만일 100개의 양자와 150개 또는 그 이상의 중성자가 핵으로 융합되면, 반발력이 더 우월하게 되며, 핵 분열이 유발되게 된다. 양자와 중성자의 특정 ‘매직 넘버(magic number)’에서 이러한 반발력이 극복되고 핵이 안정화될 것이다. 특히, ‘안정 원소군’은 오랫동안 유지되는 매우 안정적인 초중 원소가 존재할 수 있는 악티늄족 원소를 넘어 예상할 수 있지만, 정확한 한계는 밝혀져 있지 않았다. 하지만 실험을 통해서 이러한 안정 원소군을 확인할 수 있었다. 노벨륨(Nobelium) 방사선 동위 원소인 254No를 이용하여 3가지 여기 상태가 발견되었으며, 이들 중에서 2가지는 준안정 원자였다. 이번 연구 결과는 초중 원소의 핵 모델을 자제하도록 도움을 주며, 새로운 매직 넘버를 찾기 위한 좀더 많은 데이터를 제공하고 있다.