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고에너지 이온과 원자 사이의 충돌을 해석하기 위한 4체 방법

전문가 제언: ○ Rutherford가 원자는 그 질량과 양전하가 거의 점과 같은 원자핵에 집중되어 있고, 원자핵은 양성자와 중성자로 구성되어 있다고 밝힌 원자물리의 초기부터 이 양성자와 중성자도 각각 3개의 서로 다른 쿼크(quark)라고 부르는 물질로 구성되어 있다고 밝혀진 최근에 이르기까지 입자의 충돌실험은 현대 입자물리학 연구의 기본을 이루고 있다.

○ 우리나라를 비롯하여 EU, 미국, 일본, 러시아, 중국 및 인도가 공동으로 참여하고 있는 국제 핵융합 시험로를 2005년 6월 프랑스의 Cadarache에 건설하는 것에 합의함에 따라, 핵융합에 의해 발생하는 He2+와 같은 고속 이온의 차폐연구가 필요하다.

○ 최근에는 양성자나 C6+와 같은 하드론을 종양부위에 조사하면 하드론의 에너지가 종양부위에 집중적으로 쌓여, 특히 눈, 전립선, 머리 및 목 부위에 발생하는 암의 치료에 기존의 방사선요법에 비하여 월등한 효과가 있다는 연구결과가 잇달아 발표되고 있다. 따라서 이들 하드론의 전용 가속기와 치료계획의 수립에도 이들과 물질 사이의 상호작용에 대한 보다 상세한 정보가 필요하다.

○ 하드론 혹은 이온과 다른 원자의 충돌에는 다수의 전자가 개입하고 있어 전자와 전자 사이의 상호작용이 충돌현상에서의 전체적인 동력학에 영향을 미친다. 2개의 원자핵과 2개의 전자가 관여하는 충돌은 이 영향을 알 수 있는 가장 기본적인 형태로서 CDW-4B 계산 결과는 미분 및 전 단면적의 실험결과와 잘 일치하고 있어 이를 근거로 보다 일반화하여 적용할 필요가 있다.

○ 현대의 물리학은 중성미자의 질량측정, 3.6MeV/amu Au53+ + Ar의 충돌반응, 상대성이론의 지배를 받을 정도로 가속된 중이온과 원자의 충돌실험 등과 같이 거대한 시설과 막대한 투자를 필요로 하는 연구가 주종을 이룬다. 우리나라는 독자적으로 이들 실험시설을 갖추고 연구하기보다는 국제 핵융합 시험로 프로젝트의 참여와 같이 외국 시설에서의 공동연구에 적극 참여하여 보다 효율적으로 대처하는 것이 바람직하다.

저자: Dzevad Belkic; Ivan Mancev:; Jocelyn anssen
자료유형: 학술정보