1000조분의 1초 관측 성공, 금 삼합체 사이의 화학결합 순간 포착 ‘대박’

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1000조분의 1초 관측 성공이 놀라움을 안긴다.

지난 22일 기초과학연구원 나노물질 및 화학반응 연구단에 따르면, 펨토초 엑스선 펄스라는 특수 광원을 이용해 ‘금 삼합체’ 내에서 화학반응이 일어나는 순간을 처음으로 관측했다.

연구단은 원자 간 결합을 관측하기 위해 펨토초 엑스선 펄스라는 특수 광원과 평소에는 가까운 곳에 흩어져 있다가 레이저(빛)를 쏘아주면 반응해 화학적으로 결합하는 성질이 있는 금 삼합체라는 화합물을 이용한 것으로 알려졌다.

원자의 지름은 1옹스트롬이고 화학결합 순간은 1조분의 1초 정도이다. 원자 간 화학반응을 감지하려면 빛의 파장이 원자 수준으로 짧아야 하고 빛의 시간과 길이는 원자 간 결합 순간보다 짧아야 된다. 이를 만족하는 광원이 펨토초 엑스선 펄스다.

연구단은 레이저 기술과 엑스선 회절법 기술을 결합한 펨토초 엑스선 회절법으로 빠른 분자의 움직임을 정확한 위치와 함께 측정했다. 이를 통해 금 삼합체 내부의 금 원자들 사이에서 화학결합이 형성되는 순간을 실시간으로 관측한 것으로 알려졌다.

앞으로 연구단은 펨토초 엑스선 회절법을 단백질의 탄생 순간과 단계별 구조변화를 밝히는 데 적용할 계획으로 전해져 기대치를 높인다.

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