1932년물리학
가속 입자로 원자핵을 쪼갠 최초 — 콕크로프트·월턴 실험
존 콕크로프트와 어니스트 월턴이 고전압으로 가속한 양성자를 리튬에 충돌시켜, 사람이 가속한 입자로 원자핵을 쪼갠 최초의 실험에 성공했다. 이 과정에서 질량·에너지 등가를 실험으로 직접 확인했다.
“전기로 가속한 양성자 하나가 리튬 핵을 두 조각의 헬륨으로 만들며 에너지·질량 등가를 증명했다.”
이야기의 시작
실험실에서 처음으로 인간의 손으로 원자핵을 쪼갰다.
발견 전
자연 방사성 붕괴가 아닌 인공적인 방법으로 원자핵을 변환한다는 것은 꿈 같은 얘기였다.
질문
전기로 가속한 양성자를 충돌시켜 핵반응을 인공적으로 일으킬 수 있을까?
발견
콕크로프트와 월턴은 700 kV 전압으로 가속한 양성자를 리튬-7 핵에 충돌시켜 알파 입자 두 개를 얻었다. 반응 전후 질량 차이를 측정해 E = mc²를 직접 검증했다.
당시 반응
러더퍼드는 '원자를 쪼갰다!'고 흥분했고 뉴스는 전 세계로 퍼졌다.
세상이 바뀐 점
입자 가속기 시대를 열어 핵물리학과 소립자 물리학 실험의 기초를 닦았다.
오늘날
콕크로프트-월턴 전압 배증기는 현대 가속기의 전단(前段) 장치로 지금도 쓰인다.