CERN 과학자들이 납을 금으로 변환하는 데 성공

스위스 제네바의 CERN 대형 강입자 충돌기(LHC) 과학자들은 중세 시대의 꿈인 납을 금으로 변환하는 데 성공했다. 

‘연금술’과 종종 연관되는 ‘변환(transmutation)’ 과정을 통해 CERN의 ALICE 팀은 86억 개의 금 원자핵을 기초 금속 납에서 생성했다. 이는 많아 보일 수 있지만, 실제로는 귀금속으로서 유용한 양으로 간주될 수 있는 것보다 수조 배나 적다. 이러한 소량의 금을 생산하는 데 필요한 막대한 에너지량을 고려할 때, 금에 대한 러시가 납 주식에 당장 일어나지는 않을 것으로 보인다. 

그럼에도 불구하고 초전도 가속기 기술을 사용하여 수세기 된 과학적 예측을 실현한 것은 우리 우주의 기본 구성 요소를 조작하는 작업을 수행하는 ALICE 팀에게 있어 거대한 도약이다.

과학자들이 변환을 통해 금을 생성한 것은 이번이 처음이 아니다

납을 금으로 변환하는 꿈은 고대부터 시작되었지만, 그 기원에 관한 가장 인기 있는 이야기들은 14세기 필사자 니콜라 플라멜을 둘러싼 것이다. 1400년대 초 그의 사망 이후 전승에 따르면 그는 ‘철학자의 돌’이라는 도구를 개발했는데, 이는 마약한 액체로 어떤 금속이든 금으로 변환하고 소유자에게 불멸을 부여할 수 있었다고 한다. 이는 인기 소설 및 영화 ‘해리 포터와 철학자의 돌’의 주요 플롯 장치이기도 하다. 

실제 플라멜이 불멸이나 변환을 달성하는 방법을 개발하는 데 성공하지 못했다는 점은 상당히 확실하다. 그러나 ‘연금술’의 기본 아이디어는 단지 건전한 과학적 추론에 기반한 것일 뿐만 아니라, 실제로 1980 에서 글렌 시보그(캘리포니아 대학교 버클리分校의 미국 화학자)가 펩토-비스몰에 함유된 기초 화학 화합물인 비스무트를 귀금속으로 성공적으로 변환하면서 실현되었다. 

시보그의 실험은 수천 개의 비스무트 원자핵을 금 원자핵으로 변환하는 데 성공했으며, 이는 부의 목적에는 미미한 양이지만 과학적으로는 중요하다. 

ALICE 팀의 작업은 LHC를 사용하여 납 입자를 극도로 높은 속도로 충돌시키는 과정을 확장했다. 기본 아이디어는 납 원자의 양성자 수를 82개에서 금 원자에 포함된 79개로 줄이는 것이다. 

인상적이지만 일시적인 돌파구

위에서 언급했듯이, 팀의 지속적인 노력은 단지 미량의 금을 얻는 데 그쳤다. 불행히도, 팀의 노력이 확장 가능하더라도 여전히 무의미할 것이다. 연구 논문에 따르면, 5월 7일에 출판된 이 작업을 설명하는 논문에 따르면, 생성에 사용되는 충돌로 인해 입자들은 잠시만 존재한 후 본질적으로 소멸된다. 

이러한 제한에도 불구하고 팀의 작업은 헛되지 않았다. LHC가 생산한 미미한 양에는 시장 가치가 없을 수 있지만, 연구 자체는 CERN의 임무에 무가치하지 않을 수 있다.

연구진에 따르면, 이 결과는 과학자들이 특정 충돌이 더 지속 가능한 결과를 생산하는 이유와 그렇지 않은 이유를 이해하는 데 도움이 될 것이다. 장기적으로 보면, ALICE 팀의 최근 작업을 기반으로 한 향후 실험에서의 개선은 생산된 금의 무게보다 훨씬 더 큰 가치를 가질 수 있다.