선형 가속장치(DTL) - 어느 정도 가속된 양성자를 더 높은 에너지로 가속

이온원 - 수소기체로부터 양성자를 분리 추출

100 MeV 빔라인

고주파 4중극 가속장치(RFQ) - 느린 속도의 양성자를 가속

20 MeV 빔라인

그럼 왜 양성자를 가속하냐고요? 양성자는 에너지에 따라 물질과 다양한 반응을 해 물질의 구조와 성질을 변화시키거나 새로운 물질을 만들 수 있기 때문이에요.

예를 들어 에너지가 1keV인 양성자는 서울에서 부산을 1초 만에 도달할 수 있는 약 500 km/s의 속력을 가지고

물질과 부딪히면 물질표면의 원자나 분자를 떼어내는 반응을 일으켜요.

물질 표면의 원자 또는 분자를 떼어냄->물질정밀가공

에너지가 100 keV(속력 5,000km/s)인 양성자는 물질 속으로 파고 들어가 물질의 성질을 바꾸는데

손톱으로도 긁히는 연한 플라스틱을 강철처럼 단단하게 만들거나 전기가 통하지 않는 물질을 전기를 통하게 하거나 투명한 보석의 색깔을 바꿀 수도 있어요.

물질의 내부를 뚫고 들어가 물질의 성질을 바꿈 -> 신소재 개발

오-! 그 기술이라면 우리가 필요한 금속을 만들 수 있겠어-!

두근

또, 10 MeV 이상의 에너지를 가진 양성자는 초속 약 5만 km 이상의 속력을 내어 물질의 원자핵과 반응하고 다양한 동위원소를 만들어 낼 수 있어요.

이 동위원소는 PET-CT 등과 같은 방사선 영상기기에 사용돼 질병의 진단과 치료, 공항의 보안 검색, 원자력 전지 등 다양한 곳에 활용되죠.

원자핵과 반응해 새로운 원소 생성 시작->동위원소 생산

이제는 방사성동위원소가 어떻게 활용되는지 다 아시죠?

그리고

에너지가 100 MeV인 양성자의 속력은 초속 13만 km로 무거운 원소의 원자핵을 깨트려 중성자를 대량으로 만들어 낼 수 있어요.

이 중성자는 전자현미경이나 방사광으로 찾기 어려운 수소 등의 가벼운 원소를 잘 찾아내 단백질 구조 분석, 수소 전지 연구 등에 활용할 수 있죠.

가볍고 안정된 동위원소와 다량의 중성자 생성->물질 구조분석

크읏! 이제라도 연구원과 계약을 맺게 돼서 정말 다행이야..

울컥