원자핵보다 밀도가 높은 `초원자핵'상태가 일본 연구팀에 의해 발견돼 질량 생성의 수수께끼를 푸는데 기여할 연구결과로 주목된다.

일본 이화학연구소와 도쿄대 연구팀은 24일 소립자를 헬륨에 충돌시켜 발생한 양자를 관측하는 과정에서 이런 상태를 발견했다고 밝혔다.



원자핵은 물질을 구성하는 `원자'의 중심부분으로 양자와 중성자 등으로 구성돼 있으며 원자핵 주위를 전자가 회전하는 모양으로 원자를 형성한다.

원자핵은 구성요소인 양자와 중성자 등의 결합정도에 따라 밀도가 일정하게 유지되며 천체(天體)를 제외하고는 원자핵이 가장 밀도가 높은 물질로 알려져 있다.

따라서 원자핵보다 밀도가 높은 물질을 만드는 것은 불가능하다는게 그동안 물리학계의 정설이었다.

연구팀은 가속기를 이용, K중간자라고 불리는 소립자를 헬륨에 충돌시킨 후 발생하는 양자의 움직임을 관측했다.

그러자 헬륨의 원자핵 속으로 들어간 K중간자가 양자와 중성자를 강력히 끌어당겨 가장 안쪽에 보통 원자핵의 10배나 되는 초고밀도 상태가 생겨났다.

또 이렇게 해서 생겨난 원자핵은 원형이 아니라 표주박 모양의 이상한 형태가 되는 사실도 확인했다.

지금까지는 원자핵의 밀도는 일정 불변이며 중성자별 등 천체 이외에서는 원자핵의 밀도가 가장 높은 것으로 추정돼 왔다.

연구에 참가한 이와사키 마사히코(岩崎雅彦) 이화학연구소 주임 연구원은 "원자핵에 관한 기존 상식으로는 이해하기 어려운 상태가 발견됐다"면서 "연구가 진전되면 천체의 성질과 소립자가 어떻게 질량을 갖게 됐는지를 규명할 수 있게 될지 모른다"고 말했다.


등록일      2004/08/25
정보출처      연합뉴스