한국 첫 중이온가속기 '라온' 저에너지 전단부 빔 인출 성공

IBS 중이온가속기연구소

대전시 유성구에 위치한 중이온가속기연구소의 전경. 과기정통부와 IBS 중이온가속기연구소는 16일 중이온가속기 빔 인출 시험에 성공했다고 19일 밝혔다. IBS 제공

중이온을 충돌시켜 자연계에 존재하지 않는 희귀동위원소를 만드는 장치인 중이온가속기를 이용한 빔 인출 시험이 성공적으로 수행됐다.

과학기술정보통신부와 기초과학연구원(IBS) 중이온가속기연구소는 16일 오후 5시 중이온가속기 저에너지 전단부 가속구간 빔 인출 시험에 성공했다고 19일 밝혔다.

중이온가속기는 우라늄 등 중이온을 빠르게 가속한 후 표적 물질에 충돌시켜 기존에 발견되지 않았거나 자연 상태에 존재하는 다양한 희귀동위원소를 생성하고 특성을 연구하는 대형 연구시설이다. 

지난해 12월 구축 완료된 중이온가속기(라온) 저에너지 가속장치는 총 54기로 전단부 가속장치(QWR) 22기, 후단부 가속장치(HWR) 32기로 구성돼 있다. 

IBS 중이온가속기연구소는 10월 7일 저에너지 QWR 5기에 대해 첫 번째 빔 인출 시험을 수행했고 이번에는 QWR 22기 전체에 대한 시험을 수행했다. 그 결과 입사기에서 초기 가속된 아르곤(Ar) 빔이 QWR 1기부터 22기까지 가속돼 가속에너지 2.47MeV/u(통합원자질량단위당 메가전자볼트), 빔 전류 34㎂(마이크로 암페어·1㎂는 100만분의 1A)에 도달한 것이 확인됐다. 입사기는 중이온을 생성해 초전도 가속장치에 전달하는 장치다.

이는 첫 번째 빔 인출 시험에 이어 입사기, 극저온플랜트 등 기반장치와 연계한 QWR 22기까지 가속성능을 확인한 것으로 저에너지 가속구간 빔 시운전이 당초 계획대로 순조롭게 진행되고 있다는 의미다.

과기정통부는 IBS 중이온가속기연구소와 앞으로 저에너지 가속구간을 늘려가며 빔 시운전을 수행할 예정이다. 내년 3월까지 저에너지 전체 구간에 대한 빔 시운전을 완료하고 2024년부터 연구활동을 지원하는 본격적인 장치이용 서비스를 제공할 계획이다.
 

[이영애 기자 yalee@donga.com]