2026. 9. 15. 14:09ㆍ카테고리 없음
1945년 일본의 히로시마현에의 원폭 투하는 엄청난 피해를 가져왔다. 게다가, 상상을 초월하는 극한 환경은 지구상 에 존재하지 않았던 알려지지 않은 물질을 만들어냈다.
원폭의 초고온과 급냉에 의해 형성된 유리상 물질 「히로시마이트」의 내부로부터, 완전히 새로운 구조를 가지는 미지의 합금이 이탈리아의 연구팀에 의해 발견되었다.
그것은 극한 상태에서만 생성되는 특수한 물질이었던 것이다.
이 연구 성과는 ' Science Advances '잡지(2026년 7월 29일자)에 게재되었다.
참고 문헌:
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The Hiroshima Atomic Bombing Birthed a Strange, Never-Before-Seen Material, According to a New Study
히로시마의 원폭이 만들어낸 유리상 물질 「히로시마이트」
1945년 8월 6일 미국은 히로시마현에 원자폭탄 '리틀보이'를 투하했다.
폭발의 순간, 화구의 온도는 7,000도를 넘어 건물이나 금속, 토양 등 모든 것을 일순간으로 증발시켰다.
이들 물질이 공중에서 혼합되어 급속히 냉각되고 굳어진 것이, 미세한 유리상 입자 " 히로시마이트" 이다.
히로시마이트는 히로시마 만 주변의 해안 모래사장에 광범위하게 잔존하고 있어 원폭의 엄청난 파괴력을 현대에 전하고 있다.
그리고 2026년의 연구에 의하면, 히로시마이트의 내부에는, 통상의 환경에서는 절대로 일어날 수 없는 물질의 기록이 갇혀 있었다.
원폭 투하 후, 에노라 게이의 승무원이 마쓰야마시 상공에서 촬영한 버섯 구름. Image credit: public domain / Wikimedia
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제어 불가능한 극한 환경에서 수행된 물질 실험
이탈리아에 있는 피렌체 대학의 지질학자, 루카 빈디 씨의 연구팀은, 히로시마이트의 샘플 34개를 상세하게 조사했다.
핵폭발의 화구는 몇 초라는 매우 짧은 시간 속에서 물질을 극도의 고온에 노출시키고 격렬하게 저어주고 비정상적인 속도로 냉각한다.
빈디 씨에 의하면, 이 극한 상태는 사실상, 무수한 재료 실험을 한 번에 일으키고 있는 것이라고 한다.
물질이 안정된 구조에 진정하기 전에 급속하게 동결되기 때문에, 자연계나 통상의 공업 공정에서는 드물게 일어나지 않는 화학적인 조합이 생긴다.
연구팀은 히로시마의 강하물 속에 지금까지 본 적이 없는 미지의 금속이 포함되어 있지 않을까 추측해 연구를 진행했다.
히로시마이트의 확대도. 유리에 금속 물질이 흩어져 있습니다. Image credit:Bindi et al., Sci. Adv., 2026
복잡하고 특이한 구조를 가진 미지의 다성분 합금 발견
조사 과정에서 한 샘플에 철과 크롬의 합금 파편이 많이 묻혀있는 것을 발견했다.
파편의 대부분은 예상대로였지만, 1알만이 연구자들의 눈길을 끌었다.
단지 약 10 ㎛(마이크로미터) 크기의 하나의 미립자는 주변 파편보다 훨씬 더 많은 규소를 함유하였다.
연구팀은 이 1립과 거의 같은 크기의 다른 3립을 얇은 바늘로 꺼내 단결정 X선 회절이라는 기술을 사용하여 입자 내부에서 원자가 어떻게 늘어서 있는지를 입체적으로 조사했다.
단결정 X선 회절이란, 물질에 X선을 맞추어 내부의 구조를 밝히는 분석 기술이다.
단결정 X 선 회절로 히로시마이트 입자 분석 Image credit:Bindi et al., Sci. Adv., 2026
비교한 3립은, 통상의 강철과 같은 단순한 배열 방법을 하고 있었다.
그런데 규소가 풍부한 1알만은 훨씬 복잡하고 규칙적인 배열을 하고 있었던 것이다.
새로 발견된 합금의 복잡한 구조도 Image credit:Bindi et al., Sci. Adv., 2026
성분과 원자의 배열의 이러한 조합은 알려진 공업용 합금 중 어느 것도 지금까지 보고된 핵폭발의 생성물 중 어느 것과도 일치하지 않는, 지구상 에서 지금까지 확인된 적이 없는 미지의 합금이었다.
알 수없는 합금을 함유 한 히로시 마이트 미립자 Image credit : Bindi et al., Sci. Adv., 2026
인류 최대의 비극이 된 핵폭발은 미지의 물질을 낳았다
빈디씨의 팀은 이전에도 1945년에 행해진 ' 트리니티 실험 '의 파편 중에서 미지의 물질을 발견하고 있다.
트리니티 실험이란, 1945년 7월에 미국의 뉴멕시코주의 사막에서 행해진, 세계 최초의 핵실험으로, 그 몇 주 후의 히로시마·나가사키에의 원자 폭탄 투하로 이어졌다.
이러한 발견은 과거의 핵폭발이 남긴 것 중에 인류가 아직 모르는 물질의 데이터가 잠들어 있을 가능성을 나타내고 있다.
하지만 빈디 씨는 이 미지의 물질을 낳은 것은 인류의 참사이며, 그 사실을 결코 분리해서는 안 된다고 말했다.
과학적인 지식은 헤아릴 수 없는 고통의 잔해로부터 얻은 것이며, 항상 겸손과 경의를 가지고 연구에 마주할 필요가 있다.
References: DOI: 10.1126/sciadv.aeg8299