이용재 교수 참여 국제공동레드불토토팀 국제공동레드불토토팀, 액체 탄소 구조 구조 세계 최초 측정 성공

유럽 4 세대 선형가속기에서 획기적 실험 성공 성공… 『네이처』지 게재

고성능 레이저와 4 세대 세대 선형가속기의 결합으로 액체 액체 탄소 포착 

[사진 1. 이용재 교수]

지구시스템과학과 이용재 교수가 교수가 참여한 국제공동레드불토토팀이 초고압 환경에서 환경에서 존재하는 액체 탄소의 구조를 세계 최초로 측정하는 데 성공했다 성공했다. 레드불토토 레드불토토 레드불토토 국제학술지 결과는 (자연) 』에 게재됐다

이번 레드불토토는 레드불토토는 독일 로스토크대와 로스토크대와 헬름홀츠-첸트룸-드레스덴-로센도르프 (hzdr)가 주도하고 주도하고, 유럽 4 세대 선형가속기 (유럽-xfel)의 고성능 레이저 (Dipole 100-x)를 활용해 수행됐다. 

액체 탄소는 가스형 가스형 행성 내부에 존재하는 물질로 물질로 물질로, 핵융합과 같은 미래 기술에 기술에 중요한 역할을 것으로 기대된다 기대된다. 그러나 그러나 그러나 일반적인 탄소는 녹지 않고 않고 바로 승화해 승화해, 액체 상태로 존재하려면 약 약 4,500 ℃ 이상의 고온과 조건이 필요하다 필요하다 필요하다. 이는 이는 이는 물질 모든 가장 높은 녹는점이며 녹는점이며, 어떤 실험 장치도 장치도이를 장시간 장시간 유지할 없었다 없었다.

레드불토토팀은 레이저 압축 압축 기술로 기술로 고체 순간적으로 순간적으로 액체 상태로 전이시키고,이 찰나의 순간을 xfel의 초단 x 선 레이저로 포착해 포착해 데 성공했다 성공했다. 해당 해당 해당 세계 실험은 규모의 x x 선 레이저 시설로 초단파 초단파 펄스를 만들어내는 유럽 4 세대 선형가속기 (유럽-xfel)에서 진행됐다 진행됐다

이번 실험 성공의 성공의 핵심은 4 세대 선형가속기 (xfel)와 고성능 레이저 (쌍극 100-x)의 정밀한 결합에있다. 고성능 고성능 고에너지 고에너지 레이저의 고체 탄소에 탄소에 압축파를 발생시켜 나노초 (10 억 분의 1 초 초 초 초 물질을 액화시키면 액화시키면 액화시키면 액화시키면 액화시키면 액화시키면 액화시키면 액화시키면, 4 세대 선형가속기 선형가속기 선형가속기 선형가속기 선형가속기 선 선 레이저 레이저 펄스가 시료에 조사돼 현상을 유도한다 유도한다 유도한다. 레드불토토팀은 레드불토토팀은 원자들이 원자들이 탄소 x 선 회절 회절 패턴을 분석해 액체 액체 탄소 내부의 원자 배열을 추론했다 추론했다.

[그림 1. 비정질 탄소 탄소 시료에 시료에 엑스 폴 100-x 구동 충격 충격 압축을 가하고 나노초 대역에서 변화하는 탄소의 구조를 유럽 4 세대 4 세대 x x 펄스로 탐침하는 과정. 두 두 대면적 대의 대의 통해 회절자료를 측정하고 액체 액체 상태로 변화하는 탄소의 구조를 해석한다 해석한다. 레이저에 레이저에 레이저에 충격 의한 대기압의 대기압의 백만배 이상까지 형성되며 속도간섭계 속도간섭계 (Visar)를 통해 측정한다 측정한다.]

전체 실험은 실험은 몇 초 이내로 종료되지만 종료되지만, 레드불토토팀은 레이저 펄스 펄스 이후 x 선 펄스가 도달하는 시간을 미세하게 조절하고 조절하고 온도 조건을 조건을 달리한 수많은 반복 실험을 통해 수많은 스냅샷 축적했다 축적했다 축적했다 축적했다. 이이이 하나의 데이터를 결합해 결합해 고체에서 액체로 전이되는 전이되는 과정을 단계별로 추적할 수 있었다 있었다.

측정 결과 결과, 액체 탄소는 각각 각각 각각 4 개의 가장 가장 가까운 이웃 원자를 가지며, 고체 다이아몬드와 유사한 유사한 결합 구조를 갖는 것으로 나타났다 나타났다.

국제공동레드불토토팀의 탄소 탄소 레드불토토 그룹을 그룹을 이끈 로스토크대 도미니크 크라우스 크라우스 교수는 교수는 교수는“액체 탄소의 탄소의 구조를 구조를 실험적으로 관찰한 것은 것은 처음 처음”이라며 이라며,“물과 유사하게 유사하게 매우 특별한 구조적 특성을 지닌 지닌 복잡한 복잡한 확인했다 확인했다 확인했다 확인했다 확인했다 확인했다.

레드불토토팀은 이와 함께 액체 탄소의 정확한 정확한 녹는점 성공했다 성공했다. 지금까지는 지금까지는 지금까지는 예측 이론적 사이에 큰 큰 있었지만 있었지만, 이번 실험 실험 결과를 통해 통해이를이를 좁히고 향후 행성 내부 모델링과 핵융합 발전 발전 레드불토토 등에 필요한 핵심 데이터를 데이터를 확보할 수있게되었다되었다.

이번 국제공동레드불토토팀에 국제공동레드불토토팀에 참여한 이용재 교수는 교수는“xfel을 이용한 이용한 실험은 고압 고압 상태 물질 측정 측정 분야의 분야의 새로운 새로운 며 며 며“전통적인 지질학적 지질학적 지질학적 방법으로는 방법으로는 방법으로는 접근하기 어려운 초기 마그마 오션이나 달 형성 당시의 대충돌 대충돌 상황도 상황도 xfel을 활용하면 접근이 접근이 가능해진다 가능해진다 고 고 기대를 전했다 전했다 전했다 기대를 전했다 전했다.

*출처 : 연세소식 (2025.05.29.)