졸리오퀴리 부부의 아쉬움
졸리오퀴리 부부의 아쉬움
  • 최종석 괴산중학교 교사
  • 승인 2022.12.07 17:23
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선생님이 들려주는 과학 이야기
최종석 괴산중학교 교사
최종석 괴산중학교 교사

 

연구는 다른 사람의 연구를 기반으로 새로운 가설을 설정하여 실험을 실시하고 그 결과를 분석하며 논문으로 제출하는 것이다. 이 논문은 여러 사람들이 보고 새로운 영감을 얻을 수 있다. 잘못된 생각이 바로 변경되는 경우도 있다.

과학사에서 졸리오 퀴리부부는 1931년 독일물리학자 발터보테의 실험을 하였다. 실험실 조건이 좋아서 금세 보테와 같은 결과를 얻었다. 이에 더하여 고체 파라핀에 베릴륨 복사를 흡수하는지 검사하기 위하여 베릴륨과 방사능 측정 장치사이에 파라핀 조각을 넣었다. 결과는 뜻밖에 파라핀 뒤에서 양성자가 나왔다. 베릴륨 복사가 파라핀에서 양성자를 만들어낸 것이다. 이것은 위대한 발견의 코앞에까지 갔다. 그러나 여전이 보테의 잘못된 관점을 그대로 받아들여서 베릴륨 복사를 새로운 감마선이라고 생각하였다.

1932년 1월 18일 이 실험결과와 평론을 발표하였다. 이 발표는 체드윅에게는 충격이었다. 1920년 러더퍼드가 제시한 중성자를 찾기 위하여 10년 동안 수많은 실패를 하였기 때문이다. 러더퍼드는 더 충격이었다. 자신이 생각한 것이 실험으로 나타났기 때문이다. 채드윅은 중성자를 찾아 연구를 하였던 것을 기반으로 졸리오퀴리 부부의 관찰한 현상이 새로운 감마선이 아니라는 것을 금세 알아차렸다. 신기한 것이 있음을 알았다. 얼마간 노력 끝에 채드윅은 베릴륨 복사가 오랫동안 애타게 찾던 중성자라는 것을 확인했다. 러더퍼드가 12년 전에 예언했던 중성자가 드디어 모습을 드러낸 것이다. 중성자는 양성자와 같이 물질의 구성요소이다.

채드윅은 1932년 2월 17일 졸리오퀴리 부부의 첫 번째 실험보고서가 나온 지 한 달 만에 `네이처'에 자신의 실험보고서와 결론을 발표했다. 졸리오퀴리 부부는 러더퍼드가 제시한 중성자에 대한 가설을 전혀 모르고 있었기 때문에 중대한 발견을 해내지 못했다. 채드윅은 캐번디시 연구소에서 연구를 하였으며 이곳에서 1920년 러더퍼드라는 천재가 중성입자라는 것을 제시하였으며 대다수의 물리학자들은 주의하지 않았다. 결국 채드윅이 근무하는 캐번디시 연구소에서 중성자가 발견되었다.

유구한 역사와 전통을 가진 오래된 실험실은 항상 귀중한 재산을 간직하고 있다. 충북의 과학관이 새로운 모습으로 바뀌려고 노력하고 있다. 많은 학생들이 좋아하고 찾고 싶은 과학관이 되기를 희망한다. 아이들의 초롱초롱한 눈망울이 주시하는 곳에 새로운 발견과 생각이 있다.


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