[사이언스21](115)초중원소

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 지구상에 자연 상태로 존재하는 가장 무거운 원소는 우라늄이다. 그러나 과학자들은 이러한 한계를 인정하지 않고 핵융합을 통해 더 무거운 원소 즉 초중원소(superheavy elements)를 만들어내고 있다. 대표적인 것이 플루토늄으로, 이것은 우라늄 238에 중수소를 충돌시켜서 만든 인공원소다. 플루토늄의 가장 큰 용도는 핵무기지만 원자력 발전에도 사용되고, 플루토늄으로 만든 원자력 전지는 심장 박동 조절장치에 삽입 돼 인체에 이식되기도 한다.

 그러나 현재 실험실에서 만든 초중원소들은 플루토늄보다 훨씬 불안정하기 때문에 탄생 후 수십 만분의 1초 만에 사라져 버린다. 자연 상태에서 우라늄보다 더 무거운 원소가 만들어질 수 없는 이유도 여기에 있다. 때문에 지난 10여 년간 핵물리학자들은 ‘안정적인’ 초중원소를 만드는데 연구의 초점을 맞춰왔다. 원소가 안정적이 되려면 양성자와 중성자의 개수가 ‘마법수’ 즉 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126, 184이어야 한다. 특히 둘 다 마법수인 경우는 더욱 안정한 성질을 보이는데, 대표적인 것이 양성자와 중성자가 모두 8인 산소다.

 지금까지 독일은 ‘게르마늄’, 폴란드는 ‘폴로늄’, 프랑스는 ‘프랑슘’, 미국은 ‘아메리슘’이라는 초중원소를 만드는 데 성공했다. 그리고 최근 일본도 리켄에 있는 라일락(RILAC)이라는 중이온 가속기를 가지고 113번 원소를 발견했다고 주장하고 있다. 이 원소는 ‘재패늄(Japanium)’이라는 이름으로 주기율표에 기록될 가능성이 높다.