| 물리학자에게 중이온가속기가 휘귀한 보석 | ||
|
||
 중국과학원 근대물리연구소 연구원 장위후(张玉虎)는 “빔(Beam)은 막강한 도구이다. 만약 연구자들이 장인이라면, 란저우(兰州) 중이온가속기에서 제공되는 빔은 우리에겐 ‘금강석’이다”고 밝혔다. 이러한 “금강석”을 이용하여 과학자들은 중이온 암치료 장치를 개발하였고 원자핵의 무게를 정확하게 측량하였으며 새로운 뉴클레인(nuclein)을 합성하였고 더욱 우수한 농작물들을 재배하였다. (1) 거대하고 귀한 금강석의 몸체는 반지하에 두다. 란저우 중이온가속기는 그 엄청난 부피때문에 반지하 터널에 위치할 수밖에 없다. 중이온가속기는 마치 수많은 마그넷(magnet)들이 누적되어 이루어진 거대한 물체와 같다. 여기에는 자석, 고주파, 진공, 전원, 조작 등 다학과 설비들이 포함되어 있다. 이온은 진공 상태에서 자기장에 따라 운동방향이 제어되고 전기장에 의해 가속되며 추출장치를 통하여 가속된 이온 빔을 실험물리학 학자들이 필요한 곳으로 수송된다. 현재 란저우 중이온가속기는 이미 중국에서 에너지가 가장 높고 규모가 가장 큰 중이온 연구장치로 매년 7,000시간을 운행한다. 냉각환은 심층치료용 암단말기와 연결되어 있는 빔은 이곳으로부터 전송(이송)되어 간다. 이외에도 중이온가속기는 3개의 수송 단말기가 있는데 각각 재료와 하드론 물리학(Hadronic physics), 원자핵 질량 측정 등 원자 물리학 실험물리센터, 핵물리학 외부표적 실험센터 등과 연결되어 있다. (2) 과학자들은 빔을 이용하여 원격 치료 및 진료를 하다. SSC(Sector-separated cyclotron), 즉 주가속기의 각 섹터의 무게는 500톤에 달하고 30개의 계단이 있다. 빔은 이온원(Ion source)으로부터 생성되는데 SFC(Sector Focusing Cyclotron)(즉, 주입기)의 가속을 거쳐 과학적 실험을 진행할 수 있다. 또한 주가속기 혹은 냉각저장링(Cooler Storage Ring)에 수송하여 가속시켜 빔을 각 실험 단말기에 수송시켜 실험을 진행한다. 기기가 운행할때 방사성 구역에 접근할 수 없으므로 원격으로 가속기의 운행을 제어하는데 이러한 조작은 모두 중앙제어실에서 완성한다. 중앙제어실에는 30여개의 컴퓨터가 있는데 이는 가속기의 “눈”에 해당한다. 여기에서 가속기의 운행상태, 운행 파라미터, 기기 검측, 기기 제어, 빔의 종류 및 강도 등 많은 내용들을 볼 수 있다. 중이온가속기의 스태프들은 “조종자”와 “의사”와도 같은데 환자들을 치료할 때마다 모든 스탭들은 안정적이고 안전한 빔을 유지하기 위하여 스크린을 항상 주시하면서 한다. (3) 글로벌 경쟁력을 지닌 연구성과로 자리매김하다 근대 물리연구소 정밀 핵분광 연구팀 팀장 장위후(张玉虎) 연구원은 “빔은 강대한 도구이다. 만약 연구원들이 장인이라면 란저우 중이온가속기에서 오는 빔은 연구원들의‘금강석’이다. 이로써 우리는 글로벌 경쟁력을 지닌 연구성과를 얻을 수 있게 되었다”고 하였다. 2015년 2월, 란저우 중이온가속기는 고편입(Overweight) 단말기를 위하여 제공한 아르곤 이온 빔은 240시간 동안 지속적인 안정을 유지하였다. 그리하여 최종적으로 우라늄-215와 우라늄-216 두가지 새로운 뉴클레인을 합성하였다. 장위후 연구원에 의하면 근대 물리연구소는 60년 동안 3대 연구자들과 3대 가속기가 제공한 실험조건을 이용하여 27가지 새로운 뉴클레인을 발견하였고 또한 처음으로 20개 원자핵의 질량 측량에 성공하였다고 한다. (4) 응용범위는 어디까지인가? 중이온가속기가 제공하는 빔은 핵물리 기초연구에 응용할 수 있을 뿐만 아니라 재료, 바이오 등 기타 영역에도 응용할 수 있다. 또한 직접적으로 응용할 수도 있는데 암치료, 농작물, 경제작물 등의 돌연변이 재배에도 응용할 수 있다. 현재 중이온 빔으로 생물의 돌연변이를 유발하는 것은 돌연변이율이 높고 폭이 넓으며 안정주기가 비교적 짧은 특징이 있다. 그러므로 농작물 및 미생물 육종의 연구에 널리 응용되고 있으며 새로운 융합학과를 개척하게 되었다. 정보출처 : http://news.xinhuanet.com/science/2016-08/04/c_135563129.htm |
SEARCH
- 정책동향
- 이슈리포트
- 통계DB
- 통계DB