짧은 반감기의 ‘멸종된’ 방사성동위원소들의 존재
(Extinct Radionuclides)
by Vernon R. Cupps, PH.D.
‘멸종’이라는 단어를 들었을 때, 당신은 무엇이 생각나는가? 공룡? 날카로운 이빨을 가졌던 검치호랑이(saber-toothed cats)? 매머드? 짧은얼굴곰(short-faced bears)? 또는 최근의 발리호랑이(Bali tiger), 여행비둘기(passenger pigeon), 서아프리카검은코뿔소(West African black rhinoceros)... 등이 떠오르는가?
전형적으로 "멸종"이라는 용어로 불리는 방사성동위원소 그룹이 있다(표 1). 이것들은 약 46억 년 전에 태양계가 형성되기 이전에 항성 핵합성(stellar nucleosynthesis)에 의해 형성된 방사성핵종(radionuclides, 방사성동위원소)으로 정의되고 있다.[1] 이 방사성핵종들은 어떻게든 우리 태양계가 기원한 것으로 추정되는 성운에 주입되었다는 것이다. 그것들은 태양계 천체에서는 측정될 수 없는 정도로 붕괴된 것으로 여겨지고 있다. 그들의 딸 동위원소(daughter isotopes)는 태양계 형성 초기 단계에 대한 정보를 얻는 데 사용될 수 있다고 오랫동안 믿어져왔다. 구체적으로, 26Al(알루미늄)의 짧은 반감기는 분자 성운에 주입됐던 추정 시기와 성운의 후속 붕괴시기 사이의 시간을 측정하는데 사용되어왔다.
이 가상 시나리오에는 적어도 네 가지 중요한 문제점들이 있다. 첫째, 태양계의 기원에 대한 진화론적 장구한 시간 모델을 가정한다는 것이다. 둘째, 주기율표에서 철(iron)보다 큰 원자번호를 갖는 원소들은 초신성에서 형성되는 것이 불가능함이 밝혀졌다.[2] 셋째, 멸종된 방사성핵종이 어떻게 근처의 초신성으로부터 추정되는 분자 구름(우리의 태양계를 발생시킨 성운)으로 운반되어왔는지에 대한 실행 가능한 메커니즘을 존재하지 않는다. 넷째, 소위 멸종됐다는 방사성핵종들이 지구 암석에서 여전히 측정 가능한 풍부한 비율로 나타난다는 것이다.(표 1).
표 1. 상대적으로 짧은 반감기로 인해 지구 및 태양계 천체에서는 없을 것으로 생각됐던 방사성동위원소들(Ma = 백만 년).
26Al 또한 1977년에 떨어진 운석에서 발견되었다.[3, 4] 27Al에서 26Al을 생성하는데 가장 가능성이 높은 핵반응은 27Al(p,d) 26Al과 27Al(n,2n) 26Al이다.[5] 각 반응 단면적은 특별히 크지 않다 : 첫 반응의 경우는 26mb, 두 번째 반응의 경우 116mb이다.[6] 또한 두 반응 모두 매우 날카로운 단면 피크를 나타내며, 첫 반응은 ~27 MeV, 두 번째는 ~20 MeV이다. 26A의 단면 생산은 27Al 함유 운석 물질이 적절한 조건 하에 있다면 생산 가능하지만, 가능성은 낮다. 따라서 운석 물질에 그것의 존재는 세속적 과학의 태양계 나이에 문제를 불러일으키는 것이다.
표 1에 의하면, 소위 멸종된 방사성핵종(방사성동위원소)이 지구 암석권에 측정 가능한 수준으로 존재한다는 것이 명백하다. 이것은 운석에 들어있는 26Al에 대한 가설처럼, 그것들이 지속적으로 지표면 암석에서 만들어지거나, 아니면 지구가 세속적 과학이 말하고 있는 것보다 훨씬 더 젊다는 것을 의미한다. 캄브리아기 암석과 선캄브리아기 암석에서 60Fe, 53Mn, 26Al, 36Cl, 또는 41Ca가 측정 가능한 양으로 존재한다는 것은 세속적 과학에 지속적 생성 문제를 야기시키는 것이고, 지구 나이의 상한선을 1.5×10^7년(1500만 년)으로 강요하는 것으로, 최근 창조를 뒷받침하는 것이다.[7]
References
1. Extinct radionuclide. Wikipedia. Posted on en.wikipedia.org.
2. Cupps, V. R. 2018. Stellar Nucleosynthesis: Where Did Heavy Elements Come From? Acts & Facts. 47 (1): 10-12.
3. Lee, T., D. A. Papanastassiou, and G. J. Wasserburg. 1977. Aluminum-26 in the Early Solar System: Fossil or Fuel? The Astrophysical Journal. 211: L107-L110.
4. Clayton, D. D. 1994. Production of 26Al and other extinct radionuclides by low-energy heavy cosmic rays in molecular clouds. Nature. 368: 222-224.
5. The nuclear reaction nomenclature (p,d) on a target nucleus, such as 27Al, represents an incident proton picking up a neutron from the target nucleus. The (n, 2n) reaction represents an incident neutron knocking out a neutron from the target nucleus. In both cases the residual nucleus is missing a neutron but remains an isotope of the target nucleus family, i.e., they have the same number of protons.
6. The abbreviations mb and MeV stand for one millibarn (1 x 10-24 square centimeters) and one million electron volts (1.6022 x 10-13 joules).
7. The half-life (amount of time for half of the radioactive isotope to decay) of 60Fe is ~1.5 x 106 yrs. A general rule of thumb when measuring radioisotope concentrations is that they become unmeasurable using current technology after about 10 half-lives have passed, i.e., when their concentration is reduced by 210. In the case of 60Fe, that time interval would be ~1.5 x 107 years.
* Dr. Cupps was Research Associate at the Institute for Creation Research and earned his Ph.D. in nuclear physics at Indiana University-Bloomington.
Cite this article: Vernon R. Cupps, Ph.D. 2021. Extinct Radionuclides. Acts & Facts. 50 (4).
출처 : ICR, 2021. 3. 31.
주소 : https://www.icr.org/article/extinct-radionuclides/
번역 : 미디어위원회
짧은 반감기의 ‘멸종된’ 방사성동위원소들의 존재
(Extinct Radionuclides)
by Vernon R. Cupps, PH.D.
‘멸종’이라는 단어를 들었을 때, 당신은 무엇이 생각나는가? 공룡? 날카로운 이빨을 가졌던 검치호랑이(saber-toothed cats)? 매머드? 짧은얼굴곰(short-faced bears)? 또는 최근의 발리호랑이(Bali tiger), 여행비둘기(passenger pigeon), 서아프리카검은코뿔소(West African black rhinoceros)... 등이 떠오르는가?
전형적으로 "멸종"이라는 용어로 불리는 방사성동위원소 그룹이 있다(표 1). 이것들은 약 46억 년 전에 태양계가 형성되기 이전에 항성 핵합성(stellar nucleosynthesis)에 의해 형성된 방사성핵종(radionuclides, 방사성동위원소)으로 정의되고 있다.[1] 이 방사성핵종들은 어떻게든 우리 태양계가 기원한 것으로 추정되는 성운에 주입되었다는 것이다. 그것들은 태양계 천체에서는 측정될 수 없는 정도로 붕괴된 것으로 여겨지고 있다. 그들의 딸 동위원소(daughter isotopes)는 태양계 형성 초기 단계에 대한 정보를 얻는 데 사용될 수 있다고 오랫동안 믿어져왔다. 구체적으로, 26Al(알루미늄)의 짧은 반감기는 분자 성운에 주입됐던 추정 시기와 성운의 후속 붕괴시기 사이의 시간을 측정하는데 사용되어왔다.
이 가상 시나리오에는 적어도 네 가지 중요한 문제점들이 있다. 첫째, 태양계의 기원에 대한 진화론적 장구한 시간 모델을 가정한다는 것이다. 둘째, 주기율표에서 철(iron)보다 큰 원자번호를 갖는 원소들은 초신성에서 형성되는 것이 불가능함이 밝혀졌다.[2] 셋째, 멸종된 방사성핵종이 어떻게 근처의 초신성으로부터 추정되는 분자 구름(우리의 태양계를 발생시킨 성운)으로 운반되어왔는지에 대한 실행 가능한 메커니즘을 존재하지 않는다. 넷째, 소위 멸종됐다는 방사성핵종들이 지구 암석에서 여전히 측정 가능한 풍부한 비율로 나타난다는 것이다.(표 1).
표 1. 상대적으로 짧은 반감기로 인해 지구 및 태양계 천체에서는 없을 것으로 생각됐던 방사성동위원소들(Ma = 백만 년).
26Al 또한 1977년에 떨어진 운석에서 발견되었다.[3, 4] 27Al에서 26Al을 생성하는데 가장 가능성이 높은 핵반응은 27Al(p,d) 26Al과 27Al(n,2n) 26Al이다.[5] 각 반응 단면적은 특별히 크지 않다 : 첫 반응의 경우는 26mb, 두 번째 반응의 경우 116mb이다.[6] 또한 두 반응 모두 매우 날카로운 단면 피크를 나타내며, 첫 반응은 ~27 MeV, 두 번째는 ~20 MeV이다. 26A의 단면 생산은 27Al 함유 운석 물질이 적절한 조건 하에 있다면 생산 가능하지만, 가능성은 낮다. 따라서 운석 물질에 그것의 존재는 세속적 과학의 태양계 나이에 문제를 불러일으키는 것이다.
표 1에 의하면, 소위 멸종된 방사성핵종(방사성동위원소)이 지구 암석권에 측정 가능한 수준으로 존재한다는 것이 명백하다. 이것은 운석에 들어있는 26Al에 대한 가설처럼, 그것들이 지속적으로 지표면 암석에서 만들어지거나, 아니면 지구가 세속적 과학이 말하고 있는 것보다 훨씬 더 젊다는 것을 의미한다. 캄브리아기 암석과 선캄브리아기 암석에서 60Fe, 53Mn, 26Al, 36Cl, 또는 41Ca가 측정 가능한 양으로 존재한다는 것은 세속적 과학에 지속적 생성 문제를 야기시키는 것이고, 지구 나이의 상한선을 1.5×10^7년(1500만 년)으로 강요하는 것으로, 최근 창조를 뒷받침하는 것이다.[7]
References
1. Extinct radionuclide. Wikipedia. Posted on en.wikipedia.org.
2. Cupps, V. R. 2018. Stellar Nucleosynthesis: Where Did Heavy Elements Come From? Acts & Facts. 47 (1): 10-12.
3. Lee, T., D. A. Papanastassiou, and G. J. Wasserburg. 1977. Aluminum-26 in the Early Solar System: Fossil or Fuel? The Astrophysical Journal. 211: L107-L110.
4. Clayton, D. D. 1994. Production of 26Al and other extinct radionuclides by low-energy heavy cosmic rays in molecular clouds. Nature. 368: 222-224.
5. The nuclear reaction nomenclature (p,d) on a target nucleus, such as 27Al, represents an incident proton picking up a neutron from the target nucleus. The (n, 2n) reaction represents an incident neutron knocking out a neutron from the target nucleus. In both cases the residual nucleus is missing a neutron but remains an isotope of the target nucleus family, i.e., they have the same number of protons.
6. The abbreviations mb and MeV stand for one millibarn (1 x 10-24 square centimeters) and one million electron volts (1.6022 x 10-13 joules).
7. The half-life (amount of time for half of the radioactive isotope to decay) of 60Fe is ~1.5 x 106 yrs. A general rule of thumb when measuring radioisotope concentrations is that they become unmeasurable using current technology after about 10 half-lives have passed, i.e., when their concentration is reduced by 210. In the case of 60Fe, that time interval would be ~1.5 x 107 years.
* Dr. Cupps was Research Associate at the Institute for Creation Research and earned his Ph.D. in nuclear physics at Indiana University-Bloomington.
Cite this article: Vernon R. Cupps, Ph.D. 2021. Extinct Radionuclides. Acts & Facts. 50 (4).
출처 : ICR, 2021. 3. 31.
주소 : https://www.icr.org/article/extinct-radionuclides/
번역 : 미디어위원회