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연대문제

방사성후광 : 중요하고 흥미로운 연구 결과

방사성후광 : 중요하고 흥미로운 연구 결과 

(Radiohalos : Significant and Exciting Research Results)


    2년 전에 폴로늄(Po) 방사성후광은 아직까지도 '하나의 매우 작은 신비(a very tiny mystery, Impact 326, 2000)” 라는 글을 보고했었다.1 그 이후로 지질학적 발생에 대한 연구와 폴로늄(Po), 우라늄(U), 토륨(Th)의 방사성후광의 분포에 관한 광범위한 연구가 RATE (radioisotopes and the age of the earth) 프로젝트의 한 부분으로 시작되어서이제 중요하고 흥미로운 연구 결과를 얻게 되었다.


방사성 후광(radiohalos)이란 무엇인가?


방사성후광이란 어떤 암석, 특히 화강암 내의 주된 광물 입자에 포함되어 있는 작은 광물 결정을 둘러싸고 있는 미세한 구형 변색대(spherical zones of discoloration)이다. 우라늄과 토륨의 방사성 붕괴에 의해 생성되는 알파 입자와, 작은 광물 포유물(주로 지르콘) 내의 (Po을 포함하는) 붕괴 산물은 그것들의 결정격자(crystal lattices)를 손상시키면서 주변의 주된 광물(주로 짙은 색의 운모, 흑운모(biotite))를 통과한다. 우라늄과 토륨의 연쇄 붕괴에서 다른 방사성 핵종에 의해 방출된 알파 입자는 에너지가 다르기 때문에, 이동 거리가 다르다. 알파 입자가 멈추는 곳에 치밀한 구각(spherical shells)을 만들면서 가장 많은 손상을 일으킨다. 그 결과 암석 박편(thin sections)을 조사하면 동심의 환상 구조가 나타난다. 따라서, 방사성후광을 보고 어느 방사성 핵종이 만들어냈는지 확인하는 것이 가능하다.


 

238U 붕괴 사슬에는 3 개의 폴로늄(Po) 방사성 핵종(218Po, 214Po, 210Po)이 있다. 모두 매우 빠르게 붕괴하므로 반감기도 매우 짧다. 각각의 반감기는 3.1분, 164마이크로초, 그리고 138일이다. 따라서 이러한 방사성후광이 형성될 때(그림 1) 방사성중심(radiocenters)에는 각각의 방사성 핵종이 존재하기 때문에, 이러한 폴로늄 방사성 핵종에 의해 생성된 고리(rings) 모양의 출현은 (즉, 화강암에서 218Po, 214Po, 210Po 방사성후광의 발생은) Po 방사성후광과 화강암 양쪽 다 순간적으로 형성되었음을 지시하는 것으로 해석되어왔다.3


우라늄과 토륨의 방사성후광 또한 중요하지 않은 것은 아니다. 거무스름한 완전한 형태의 우라늄과 토륨의 방사성후광은 오늘날의 속도로 방사능 붕괴가 일어났을 때 대략 1억 년이 필요할 것으로 추정하고 있다.4 그래서 전 세계적의 지질학적 기록을 통해 화강암 내에 이들의 방사성후광이 존재한다는 것은 겉으로 보기에 방사능 붕괴가 오늘날의 속도로 적어도 1억 년 정도 지구 역사 동안에 일어났을 것이라는 것을 암시하는 것처럼 보인다.5

 

RATE 연구


연구 초기의 초점은 대홍수 기간동안 형성되었음에 틀림없는 화강암에 맞춰졌다. 각 경우에 화강암들은 화석을 함유한 대홍수 퇴적층의 용융(melting)과 같은 변성작용(metamorphism, 열과 압력에 의해 유도된 암석의 변화)에 의해 생겼다는 것과, 그 결과로 생성된 화강암질 마그마(용융된 암석)가 다른 대홍수 퇴적층 속으로 관입했다는 명확한 증거가 있다. 그래서 그러한 대홍수와 관련 있는 화강암으로 애틀랜타(조지아) 근처의 스톤 마운튼(Stone Mountain) 화강암, 샌디에이고 동쪽의 남부 캘리포니아 반도산맥(Peninsular Ranges)의 화강암과 관련 있는 La Posta 지역의 화강섬록암(granodiorite), 그리고 오스트레일리아 남동부에 있는 쿠마(Cooma) 화강섬록암과 다른 네 개의 화강암체가 조사 되었다.


이 모든 화강암 내의 흑운모 입자(biotite grains)들은 다수의 210Po 방사성후광과 종종 그것보다 4-10배 많은 수의 214Po 방사성후광을 가지고 있었다. 거무스름하게 완전히 형태를 갖춘 238U 방사성후광(그림 2)은 대개 214Po 방사성후광 수와 거의 같은 수만큼 나타났다. 218Po 방사성후광은 매우 드물다. 하지만, 호주 남동부의 쿠마 화강섬록암과 다른 네 가지 화강암 내에는 Po 방사성후광보다 238U 방사성후광이 더 많은 반면, 이 화강암 중의 2개에서는 210Po 방사성후광의 수만큼 214Po 방사성후광이 있었다. 거무스름하게 충분히 형태를 갖춘 토륨 방사성후광도 또한 쿠마 화강섬록암에서는 흔하였다.


우라늄 방사성후광과 가속되어진 붕괴


그렇다면, 이러한 화강암들에 대한 첫 번째의 이번 체계적 연구에서 밝혀진 방사성후광의 중요성은 무엇인가? 거무스름하게 완전히 형태를 갖춘 우라늄과 토륨의 많은 방사성후광들의 존재는, 오늘날의 붕괴 속도라면 적어도 1억년 동안의 방사능 붕괴가 암석이 형성된 이후에 발생했음에 틀림없었음을 의미하는 것이다. 그러나 이들 화강암질 암석들은 최근에 단지 대홍수 동안에 형성되었음이 명백하다. 그래서 이것은 오늘날의 속도로 적어도 1억 년에 해당하는 방사능 붕괴가 (지질학적 과정들이 격변적인 율로 발생한) 대홍수 이후에 일어났음에 틀림없음을 의미한다. 따라서 방사능 붕괴속도는 대홍수 동안 가속되었음에 틀림없고, 따라서 일정한 붕괴속도를 가정하고 있는 종래의 방사성동위원소 연대측정방법(radioisotopic dating)은 믿을 수 없으며, 종래의 ‘연대(ages)’들은 엄청나게 잘못되었다는 것이다.


게다가, 그렇게 가속화된 방사능 붕괴는 대홍수 동안 많은 양의 열을 생성했을 것이다. 번갈아 이것은 대홍수 동안 전 지구적인 구조 운동(tectonic processes)을 일으키고 움직이게하는데 도움을 주었을 것이며, 퇴적지층의 광역 변성작용과 지각과 맨틀 암석을 용융시켜 화강암질 및 다른 종류의 마그마를 생성하는 것을 포함한 많은 지질학적 사건들을 격변적으로 일으키는 역할을 했을 것이다.


폴로늄(Po) 방사성후광의 형성과 빠른 지질학적 과정들


그러나, 또한 폴로늄 방사성후광도 그들의 상당히 짧은 반감기 때문에 여전히 매우 중요하다. 그들을 함유하고 있는 이러한 화강암들은 창조되지도 않았고 최초의 것(primordial)도 아니기 때문에, 이러한 폴로늄 방사성후광을 만든 폴로늄 모원소도 최초의 것일 수 없다.따라서 모원소인 우라늄으로부터 필요한 폴로늄을 분리해서 방사성중심에 집중되도록 했던 이차적인 과정들이 무엇이든지 간에, 그것에 관련된 시간은 매우 짧았음에 틀림없다.


이곳의 제한된 지면으로 말미암아, 폴로늄 방사성후광 형성에 대해 제안된 메커니즘의 완전한 기술적 설명과 상세한 증명을 보여줄 수는 없으나, 포괄적인 논문이 내년 여름 창조과학 국제회의에서 발표되도록 준비되고 있는 중이다.7 요약하자면, 많은 관련 증거들은 가능한 열수 (hydrothermal fluid, hot water, 지질학적 변화를 일으키기에 충분할 정도의 높은 온도를 보여주는 지하수. 여기에는 마그마의 작용, 변성작용, 그리고 방사성 에너지로 가열된 물이 포함되는데 여러 가지 물질이 용해되어 있음) 용액 운반 모델(hydrothermal (hot water) fluid transport model)을 제안하고 있다. 이 모델에 따르면, 폴로늄 동위원소들의 직접 선구물질(precursors)들은 (아마도 폴로늄 동위원소들 자체에 의해 동반된), 인접한 폐쇄된 지르콘(zircon) 알갱이 내의 우라늄 붕괴로 흑운모 박편 안으로 상당히 짧은 거리를 이동하게 된다. 그 다음 폴로늄 동위원소들은 흑운모 박편 내의 격자 결함에서 이온 간의 인력에 의해 적절한 방사성 중심으로 계속해서 집중되었고, 폴로늄 방사성후광이 그 다음에 형성되었다.


이것이 의미하는 바는 중요하다. 이러한 폴로늄 동위원소의 반감기는 매우 짧기 때문에, 열수 용액의 운반은 상당히 빨랐어야만 했다. 열수 용액은 화강암질 마그마가 식을 때 만들어진다. 그래서 열수 용액도 또한 그 열을 앗아가므로 이 화강암질 마그마의 냉각 시간은 상당히 짧았어야만 했다 (단지 며칠!).8 열수 용액은 또한 금, 주석, 동, 납, 아연과 같은 다른 금속도 운반하기 때문에, 열수 용액의 이렇게 빠른 흐름은 또한 금속 광석을 다시 며칠 내에 빠르게 침전시킬 잠재성을 가졌다! 그리고 마침내, 광역적으로 변성작용을 받은 암석 내의 U, Th, Po 방사성후광에 대한 이전 보고들은9 열수 용액의 대규모 급류가 격변적으로 광역적 변성복합체를 형성했다는 것을 확증하고 있는 것이다.10 


아마도 Po 방사성후광은 더 이상 '하나의 매우 작은 신비(a very tiny mystery)”가 아니다. 만약 그렇다면, 우라늄, 토륨, 폴로늄의 방사성후광은 젊은 지구를 나타내며, 대홍수 동안의 격변적인 지질학적 작용에 대한 강력한 증거인 것이다. 대홍수와 관련 있는 화강암에 대한 연구는 계속되고 있으며, 심지어 창조주간 당시의 증거로 확대될 수도 있는 대홍수 이전의 화강암을 포함한 다른 연구들이 현재 진행되고 있다.



Endnotes and References

1. Snelling, A.A., 'Polonium Radiohalos: Still `A Very Tiny Mystery',' (Institute for Creation Research, El Cajon, CA., Impact #326, 2000), pp. i-iv.

2. RATE stands for 'Radioisotopes and the Age of The Earth,' a research initiative of the Institute for Creation Research and the Creation Research Society. Details about the RATE project can be found at www.icr.org and in the book in reference 5.

3. Gentry, R.A., Creation's Tiny Mystery (Knoxville, TN: Earth Science Associates, 1988).

4. Gentry, R.A., 'Radioactive Halos,' Annual Review of Nuclear Science 23 (1973), pp. 347-362. Gentry, R.V., 'Radiohalos in a Radiochronological and Cosmological Perspective,' Science 184 (1974), pp. 62-66.

5. For a comprehensive review of the details of all known radiohalo types and the controversy over them, see: Snelling, A.A., 'Radiohalos,' in Radioisotopes and the Age of The Earth: A Young-Earth Creationist Research Initiative, edited by L. Vardiman, A.A. Snelling, and E.F. Chaffin (Institute for Creation Research, El Cajon, CA., and Creation Research Society, St. Joseph, MO., 2000), pp. 381-468.

6. Created rocks would be the rocks created by fiat in the sequence of God-directed steps recorded in Genesis 1. Such fiat creation could have involved processes akin to those we observe today, but accomplished at incredible speeds. Primordial rocks and elements are those that would have existed from the beginning of the earth at its formation, early in the sequence of God-directed steps.

7. Snelling, A.A. and M.H. Armitage, 'Radiohalos—A Tale of Three Granitic Plutons,' in Proceedings of the Fifth International Conference on Creationism, in preparation.

8. Snelling, A.A., and J. Woodmorappe, 'The Cooling of Thick Igneous Bodies on a Young Earth,' in Proceedings of the Fourth International Conference on Creationism, edited by R.E. Walsh (Pittsburgh, PA: Creation Science Fellowship, 1998), pp. 527-545.

9. Rimsaite, J.H.Y., 'Studies of the Rock-Forming Micas,' Geological Survey of Canada Bulletin 149 (1967). Nasdala, L., M. Wenzel, M. Andrut, R. Wirth, and P. Blaum, 'The Nature of Radiohalos in Biotite: Experimental Studies and Modeling,' American Mineralogist86 (2001), pp. 498-512. Wise, K.P., 'Radioactive Halos: Geological Concerns,' Creation Research Society Quarterly 25 (1989), pp. 171-176.

10. Snelling, A.A., 'Towards a Creationist Explanation of Regional Metamorphism,' Creation Ex Nihilo Technical Journal 8 (1994), pp. 51-77.


by Andrew A. Snelling
*Dr. Snelling is Professor of Geology for the ICR Graduate School.

  

*참조 : New record of polonium radiohalos, Stone Mountain granite, Georgia (USA)
http://creationontheweb.com/images/pdfs/tj/j15_1/j15_1_86-88.pdf

Radiohalos and Diamonds: Are Diamonds Really for Ever?
http://www.icr.org/i/pdf/research/ICC08_Radiohalos_Diamonds.pdf

Radiohalos - A Tale of Three Granitic Plutons
http://www.icr.org/i/pdf/research/ICCRADIOHALOS-AASandMA.pdf


번역 - 미디어위원회

링크 - http://www.icr.org/pubs/imp/imp-353.htm

출처 - ICR, Impact No. 353, 2002

구분 - 4

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=1755

참고 : 2876|340|336|4269|4073|2964|2882



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