초중량급 「헬륨 10」 세계 첫 발견/일 이화학연구소

◎중성자별 비밀 풀 단서제공 기대

【도쿄 연합】 일본 이화학 연구소는 통상적 헬륨원소의 2.5배나 되며 헬륨의 동위 원소로서는 가장 무거운 「헬륨 10」을 세계에서 처음으로 발견했다고 13일 발표했다.

이화학 연구소에 따르면 이번에 발견한 헬륨동위원소 원자핵은 「+ 전기」를 갖는 양자 2개와 전기적으로 중성인 중성자 8개로 구성돼 있다.

보통의 원자핵은 거의 동수의 양자와 중성자가 결합하고 있는데 비해 「헬륨 10」은 중성자의 비율이 현저하게 높은 것이 특징이다.

자연계에는 헬륨 4와 극미량의 헬륨 3이 대기등에 존재하고 있으며 인공의 동위 원소로 지금까지 헬륨 6과 헬륨 8이 발견돼 있다.

우주에 있는 항성의 수명이 다하면 초신성 폭발을 일으켜 중성자성이 생기는 것으로 알려지고 있으나 중성자성의 지각부분에는 양자가 약간 남아 있어 「헬륨 10」과같은 구성을 하고 있을 것이라고 생각돼 왔었다.

따라서 이화학 연구소는 이번의 연구가 원자핵물리뿐만 아니라 중성자성의 수수께끼를 해명하는 데도 많은 기여를 하게 될 것으로 기대하고 있다.

이화학 연구소는 가속기 「링 사이클로트론」을 사용,산소 18의「빔」을 만들어 리튬 11의 빔을 분리함으로써 「헬륨 10」이 생기는 것을 중성자 검출기등으로 확인했다.

새로 발견된 동위 원소의 수명은 1조분의 1초를 다시 1억분의 1정도로 쪼갠 만큼 짧은 것으로 이화학 연구소의 연구팀은 『그 중성자는 원자핵 주변에 안개처럼 퍼져있을 것』이라는 추측을 내리고 있다.

연구팀은 이 원자핵의 성질을 조사해 보면 중성자성이 등대처럼 「펄스장」전파를 발사하는 구조를 해명하는 단서를 얻을 수 있을 것이라고 말했다.