중이온 가속기 라온 (RAON)
RAON heavy-ion accelerator
중이온 가속기 라온(RAON)은 무거운 이온을 빠르게 해 어떻게 드문 원자핵을 만들어 낼까요?
무슨 일이 일어났나
중이온 가속기 라온은 무거운 원소의 이온(중이온)을 가속해 표적에 부딪치게 하고, 그때 새로운 희귀 동위원소를 만들어 냅니다(기초과학연구원).
2023 년 5 월 23 일 오전 11 시 33 분쯤 약 110 m 길이의 저에너지 가속 장치 전 구간에서 빔 가속과 인출에 성공했고, 이때 초전도 가속관 124 기로 핵자 하나당 17.6 MeV 의 빔 에너지를 얻었습니다(기초과학연구원).
시뮬레이터에서 핵자 하나당 17.6 MeV 로 가속한 우라늄-238 이온은 빛 빠르기의 0.192 배(초속 5.75×10⁷ m)로 달립니다. 빛에 바짝 붙은 LHC 양성자와 달리 아직 빛보다 한참 느린 빠르기입니다.
2024 년 7 월에는 라온 빔으로 첫 이용자 실험을 했고, 8 월에는 나트륨-25 희귀 동위원소 빔을 핵자당 16.5 MeV 로 가속하는 첫 ISOL 빔 가속에 성공했습니다(기초과학연구원).
💡 생활 속 예시
- 볼링공을 세게 굴릴수록 핀이 더 많이 흩어지듯, 이온을 충분히 빠르게 해 부딪쳐야 원자핵이 쪼개지거나 바뀝니다.
- 자전거 페달을 한 번 밟을 때마다 조금씩 더 빨라지듯, 이온은 가속관을 하나씩 지날 때마다 빨라집니다.
어떤 부품이 무엇을 하나
- 이온원 — 무거운 원소의 원자에서 전자를 떼어 이온을 만듭니다.
- 초전도 가속관 124 기 — 이온을 차례로 밀어 핵자 하나당 17.6 MeV 까지 빠르게 합니다.
- 표적 — 빨라진 중이온이 부딪쳐 희귀 동위원소가 생기는 곳입니다.
- 분리 · 실험 장치 — 생긴 희귀 동위원소를 골라 실험에 씁니다.
- 이온원에서 무거운 원소의 이온을 만듭니다.
- 초전도 가속관들이 이온을 한 줄로 가속합니다.
- 빨라진 이온을 표적에 부딪쳐 새 희귀 동위원소를 만듭니다.
- 만든 동위원소를 골라 연구자들의 실험에 보냅니다.
확인된 값
- 중이온 가속기 전체 가속 구간 빔 인출 · 시운전 성공 — 2023 년 5 월
- 2023-05 출처
- 그 시운전 — 2023 년 5 월 23 일(화) 오전 11 시 33 분쯤
- 2023-05-23 출처
- 초전도 가속관 수
- 124 기 출처
- 빔 에너지 — 핵자 하나당 17.6 MeV (17.6 MeV/u)
- 2.8198e-12 J 출처
- 저에너지 전체 가속 장치 길이 — 약 110 m
- 110 m 출처
- 무거운 원소(중이온)를 가속해 표적에 부딪쳐 새 희귀 동위원소를 만든다
- heavy ions → target → rare isotopes 출처
- 라온 빔으로 한 첫 이용자 실험 — 2024 년 7 월
- 2024-07 출처
- 첫 ISOL 빔 가속 — 2024 년 8 월, 나트륨-25 희귀 동위원소 빔을 핵자당 16.5 MeV 로
- 2.6436e-12 J 출처
교육과정에서는
- 한국 2022 · 고급 물리학 · 현대 물리 [12고물04-06]
- 일본 · 高等学校 物理 (4) 原子