New Physics: Sae Mulli,
Vol. 66, No. 12, December 2016, p. 1457 http://dx.doi.org/10.3938/NPSM.66.1457
Editorial
Special Issue on “Rare Isotope Science”
“희귀 동위원소 과학” 특집호
기초과학연구원 중이온가속기건설구축 사업단은 2011년 12월부터 2021년 12월 완공을 목표로 중이온가속기 라온을 구축중이다. 이번 새물리 특집호는 라온을 통해 탐구할 수 있는 희귀 동위원소 과학과 라온의 구축 현황에 관하여 다 루고 있다. 라온은 무궁무진한 과학적 발견의 기회 제공할 수 있다. 라온을 통하여 우리는 0.000000000000001 미터 크기의 미시 세계에 대한 과학적 탐구뿐만 아니라 우주의 대폭발 (Big Bang) 수십 초 이후 물질의 생성과 별들의 진화와 같은 거시적 현상에 대해서도 연구할 수 있다. 또한 현재까지 알려진 자연계를 지배하는 기본적인 4가지 힘 중 하나인 강상호작용에 대한 깊이 있는 이해를 위한 연구에도 크기 기여할 수 할 수 있다. 라온은 핵물리 및 천체 물리분 야를 비롯하여 물성 과학, 의학물리, 생물 물리, 핵자료 등 다양한 분야의 발전에 크게 기여할 수 있다.
본 특집호에서는 우선 라온의 광범위하고 다양한 과학 분야 활용 개요에 대해 3편의 논문을 통해 정리하였다. 특 히 핵자 (양성자, 중성자) 질량의 근원에 대한 여러 가지 이론에 대한 소개와 라온에서 검증 가능성에 대한 심도 있 는 논의를 통해 라온 활용의 지평을 넓히고자 하는 과학적 노력을 소개하였다.
중이온가속기건설구축 사업단에서 진행 중인 라온 구축 현황에 대하여 가속장치, 활용장치 두 분야로 나누어서 2편 의 논문을 통해서 소개 하였다. 이후 각 활용 분야에 대해서 좀 더 전문적인 내용을 12편의 논문들을 통해 설명했다.
먼저 천체물리학 연구에 있어서의 희귀 동위원소 관련 연구를 3편의 논문을 통해 구체적으로 다루었다.
천체물리학에서의 응용뿐만 아니라 핵은 그자체로 양성자 와 중성자들로 결합된 흥미로운 양자 유한 다체계 (quantum finite many-body system) 이다. 이러한 핵의 성질을 이해 하기 위한 핵 구조 및 핵반응 연구를 3편의 논문을 통해 소개하였다.
라온에서 생성할 밀집핵물질 (dense nuclear matter) 은 밀도가 1017 kg/m3 의 수배에 이르는 초고밀도 물질이다.
참고로 지구의 평균 밀도는 약 5500 kg/m3이다. 이러한 극단적인 물질의 상태 연구를 통하여 핵 대칭에너지, 중성 자별의 성질 연구가 가능하며 관련 연구를 4편의 논문을 통해 보였다.
원자로의 개발, 방사성 폐기물 처리, 핵융합 반응 연구, 핵의학, 동위원소 응용등 원자력을 이용하는 모든 분야에서 필요한 원자핵의 특성 및 핵반응 자료의 집합체인 핵데이터 는 핵물리와 그 응용분야와의 가교 역할을 한다. 라온에서의 핵데이터 연구에 대하여 1 편의 논문을 통하여 기술하였다.
마지막으로 뮤온 빔을 물질에 조사한 후, 뮤온이 물질 내 전자기장과의 상호작용을 통해 나타나는 현상을 측정하고 분석하여 물질 내부의 전자기적 구조 및 특성을 이해하는 기술로서 신물질 개발 등 역할을 할 수 있을 것이라 기대되 는 µSR에 관한 논문으로 본 특집호를 마무리 지었다.
중이온 가속기 라온의 구축 현황과 관련 과학 분야 활용 연구에 대해서 전반적으로 본 특집호에서 소개하였다. 비록 라온이 줄 수 있는 광범위하고 깊이 있는 과학적 기회에 대 해서 전체를 자세히 다룰 수는 없었지만, 라온이 제공할 수 있는 과학적 즐거움을 독자들에게 조금이나마 소개하고자 노력했다.
끝으로 특집호 논문을 기고한 저자들과 편집위원들에게 감사를 드린다.
The guest editors Sunchan Jeong RISP, IBS
Myung-Ki Cheoun Soongsil University
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