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다가이온과 원자ㆍ분자ㆍ고체표면과의 충돌반응

전문가 제언: ○ 낮은 에너지의 다가이온이 물질과 충돌하면 다가이온이 물질의 전자를 포획하고 전자를 상실한 물질은 적외선, 가시광선, 자외선 혹은 X선을 방출하면서 안정한 상태로 돌아가게 된다. 지구 극지방의 오로라 현상은 낮은 에너지의 다가이온인 태양풍 이온이 지구대기와 상호작용에 따른 전자포획에 의한 것으로 대기가 가시광선을 방출하는 현상이다.

– 이외에도 태양풍 이온이 혜성 가스와 상호작용에 의한 전자포획 등, 천문학적으로 이 현상의 규명이 매우 중요하며, 미국의 Oak Ridge National Laboratories(ORNL)의 MIRF(Multicharged Ion Research Facility)와 같은 전용실험시설을 비롯하여 선진국을 중심으로 다가이온과 원자 혹은 분자와의 상호작용에 대한 연구가 활발하다.

○ 최근에는 대형 Tokamak 핵융합장치에 설치될 다이버터(Divertor) 영역에서의 이온수송 및 복사냉각과정을 모델화하기 위하거나 천이금속화합물의 산화-환원특성을 규명하기 위한 연구도 진행되고 있으며, 다가이온을 단백질에 부착시켜 그 질량을 측정하는 방법이 개발되어 생명의 신비에 접근하려는 시도가 진행되고 있다.

○ 이 분야의 연구는 최근에 시작된 것으로서 특히 다가이온과 고체표면과의 반응에 대해서는 연구결과가 거의 없다. 아직 우리나라에서는 그 연구가 활성화되어 있지 않지만 대학을 중심으로 실험장치의 개발 등에 나설 필요가 있는 것으로 판단된다.

저자: MOTOHASHI, Kenji
자료유형: 학술정보