국내연구진, 중성미자의 마지막 변환상수 측정 성공

국내 연구진이 마지막 남아 있는 중성미자의 변환상수를 측정하는데 성공했습니다.

교육과학기술부는 오늘 서울대 물리천문학부 김수봉 교수를 비롯한 35명의 연구진이 전자 중성미자와 뮤온 중성미자 사이의 변환상수가 11.3%라는 사실을 실험을 통해 규명했다고 밝혔습니다.

실험 오차는 ±2.3%, 실험신뢰도는 4.9 ∑ 입니다.

중성미자는 우주를 구성하는 기본 입자 가운데 하나로 우주 탄생 시 빅뱅과 함께 생성됐고, 핵융합이나 핵분열시 많은 양이 나오지만 질량이 거의 없고 전기적으로 중성이며 다른 물질과 상호 작용을 하지 않아 검출이 어려웠습니다.

때문에 중성미자의 정체를 밝혀내면 빅뱅 직후의 우주는 물론, 태양을 비롯한 별 내부에서 어떤 일이 벌어지고 있는지도 알 수 있을 것으로 학계는 보고 있습니다.

지금까지 뮤온 중성미자와 타우 중성미자 사이의 변환상수는 100%, 타우 중성미자와 전자 중성미자 간 변환상수는 80%로 밝혀져 있습니다.

그러나 전자 중성미자가 뮤온 중성미자로 바뀌는 비율은 15% 이하로 작아 미지의 영역으로 남아 있었습니다.

연구팀은 전자 중성미자와 뮤온 중성미자의 변환 상수를 측정하기 위해 영광 원자력발전소 원자로에서 각각 290m와 1.4㎞ 떨어진 터널 속에 투명한 섬광액체 100t과 정수된 물 350t을 채운 2대의 검출기를 설치한 뒤 두 검출기에 도달하는 중성미자의 양을 분석해 변환상수를 측정했습니다.

이번 연구성과는 물리학계 최고 권위지인 '피지컬 리뷰 레터' 지난 11일 자에 실렸습니다.

우리와 경쟁하던 중국의 다야베이 연구팀은 중성미자의 마지막 변환상수는 9.2%"라는 연구결과를 지난 4월 27일자 '피지컬 리뷰 레터'에 발표한 바 있습니다.