◎중성자 산란기술 개발/응집물질의 구조 규명/2차대전후 원자로 건설의 “이론적 토대”/배기가스 정화·바이러스 분석에 응용

올해 노벨물리학상을 공동 수상한 미국의 클리포드 G 슐박사(79·MIT대 물리학교수)와 캐나다 버트램 N 브록하우스박사(76·맥마스터 물리학교수)는 중성자산란기술(스케터링)을 개발,고체및 액체의 원자구조를 구명해낸 공로를 인정받았다.

중성자산란기술이란 원자의 한 부분인 전기적 중성 전하를 띠는 중성자가 다른 원자와 부딪힐 때 그 운동방향과 운동량을 측정해 입자의 결정구조를 알아내는 방법을 말한다.

이들이 중성자산란기술을 이용해 응집물질의 구조를 밝혀냄으로써 2차대전후 미국과 캐나다에서 이뤄진 첫 원자로 건설에 중요한 이론적 바탕이 됐다. 구체적으로 브록하우스는 중성자 광분법을,슐은 중성자 회절기술을 개발했는데 현재 이 기술들은 세라믹 초전도체와 자동차 배기가스 정화시설등에 활발히 이용되고 있다.이밖에 이기술은 X­레이나 전자현미경으로 볼수 없는 구조의 식별을 가능케해 중합체의 탄성연구와 촉매반응을 통한 기체 배출물 제거,바이러스의 구조 분석등에도 광범위하게 활용되어지고 있다.

지난 60년대말 캐나다 초크리버 핵연구소에서 브록하우스와 공동연구를 수행했던 서울대 김종찬교수(물리학)는 『이들이 사용한 열중성자는 에너지가 1천분의1전자볼트로 보통 중성자 보다 속도가 훨씬 느리며 원자크기의 파장을 갖고 있어 고체의 구조등을 밝히는데 좋은 물질이 된다』고 말했다.그는 또 『이들이 40년대 말∼50년대 초 북미의 원자로 제작에 참여하면서 핵 분열시 나오는 열중성자가 자석성질을 갖는등 고체의 연구에 좋다는 것을 처음으로 밝혀냈다』고 덧붙였다.한편 국내에서 제작중인 대덕연구단지내의 연구용 원자로 「하나로」에도 이런 실험장치를 설치할것으로 알려지고 있어 이장치가 완성될 경우 국내에서도 중성자 산란실험이 활성화될것으로 기대되고 있다.<육철수·고현석기자>