세계 최고 수준 중성미자 검출 설비로 우주생성 비밀 푸는 실험 7월부터 시작
국내 연구진이 세계에서 가장 성능이 뛰어난 중성미자(中性微子) 검출 설비를 갖추고 우주 생성의 비밀을 풀기 위한 실험에 본격 착수한다.
교육과학기술부는 영광원전 부근에 들어선 국내 최초의 중성미자 검출설비(RENO)가 2006년 3월 착공 이후 약 5년 만인 올 2월 완공돼 7월부터 중성미자 검출 실험에 들어갈 예정이라고 3일 밝혔다. 이 연구 프로젝트에는 서울대 물리학부 김수봉(사진) 교수팀을 비롯한 국내 10여개 대학 연구진이 참여하고 있다.
중성미자는 양성자나 전자보다도 훨씬 작은 소립자의 일종이다. 전기 전하가 없고 질량이 워낙 작은 데다 빛의 속도로 움직이며 다른 물질과 반응하지 않아 ‘유령 입자’로 불리기도 한다.
현재까지 밝혀진 중성미자의 종류는 전자·뮤온·타우중성미자 등 세 가지다. 이들 세 종류의 중성미자는 서로 자유롭게 형태를 바꾼다. 전자중성미자는 뮤온중성미자로, 뮤온중성미자는 타우중성미자로, 타우중성미자는 전자중성미자로 탈바꿈하는 것이다.
그동안 과학자들의 연구 결과 뮤온-타우, 타우-전자중성미자 간 변환 비율, 즉 ‘진동변환상수’는 각각 약 100%, 80%로 밝혀졌다. 하지만 아직까지 전자중성미자가 뮤온중성미자로 바뀌는 비율은 세계 어느 연구진도 측정하지 못한 상태다. 연구진은 영광 중성미자 검출 설비에서 이 전자-뮤온중성미자 변환상수가 확인될 수 있을 것으로 기대하고 있다.
김수봉 교수는 “이 변환상수가 확인되면 ‘빅뱅(Big Bang·우주를 탄생시킨 대폭발)’ 직후 우주 공간을 채웠던 소립자의 성질을 역추적할 수 있다”고 말했다.
민태원 기자 twmin@kmib.co.kr
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