리서치 하이라이트

창연에서 방출되는 알파 입자 검출

Nature 422, 6934

1949년 네이처에 발표된 논문을 처음으로 창연(bismuth)에서 방출되는 천연 방사능(natural radioactivity)에 대한 논란이 시작되었다. 천연적으로 생성된 유일한 창연 동위 원소인 209Bi는 안정된 형태의 동위원소 중에서 가장 무거운 것으로 알려져 있다. 하지만 209Bi가 준 안정(metastable) 원자라는 가설에 따른다면 붕괴되면서 알파 입자(두개의 양자와 두개의 중성자로 이루어진 입자)를 방출해야 한다. 하지만 예상되는 붕괴 가능성은 매우 낮았으며, 1949년부터 수행된 실험에서는 창연의 알파 방사능을 검출하는데 실패하였다. 최신 신틸레이션 볼로미터 기술(Scintillation Bolometer Technology)을 통해서 반감기가 2×1019년으로 매우 불안정한 209Bi의 알파 입자를 측정할 수 있었다. 209Bi 다음으로 무겁고 안정된 동위 원소인 209Pb는 매우 안정된 핵 구조(nuclear structure)를 가지고 있기 때문에 붕괴되지 않을 것처럼 보인다. 하지만 앞으로 50년 정도면 이 또한 바뀔지 누가 알겠는가?