집에 있는 테이프로 엑스레이 사진을 찍을 수 있다고?

집에 있는 테이프로 엑스레이 사진을 찍을 수 있다고?

 

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테이프로 엑스레이를 찍을 수 있다고?

 

X선은 물질을 통과하는 투과성이 높아
이것을 이용해 사진을 찍으면 내부를 보지 않아도
어떤 상태인지 알 수 있습니다

공항에서 위험한 물건이 있는지 확인하는 용도나
병원에서 몸속에 문제가 있는지 확인하는 용도로 사용되고 있죠

그런데 1953년 러시아(소련)의 과학자들이
가정에서 쉽게 볼 수 있는 테이프를 뗄때
X선이 발생한다는 연구 결과를 발표했습니다

당시 이 연구 결과는 크게 주목받지 못했지만
2008년 미국에서 같은 결과를 발표한 뒤로
이것에 대한 연구가 계속 이루어지고 있습니다

실제로 미국 캘리포니아 대학교(UCLA)의 연구팀은
테이프를 뗄 때 발생하는 X선을 이용해
손가락 뼈 사진을 찍는데 성공하기도 했습니다

 

테이프를 떼면 X선이 발생하는 것뿐만 아니라
푸른 빛이 발생하기도 하는데
이 빛을 마찰을 뜻하는 Tribein과
발광을 뜻하는 Luminescence를 합쳐

Triboluminescence 마찰 발광이라고 부르기도 합니다

마찰 발광은 테이프뿐만 아니라
설탕이 들어간 사탕에서도 발견됩니다

특히 윈트 오 그린이라는 사탕을 먹을 때
입 안에서 빛이 나는 것을 봤다는 사람도 많이 있습니다

X선은 방사선의 한 종류입니다
테이프를 뗄 때 마찰 발광과 함께 X선이 나온다면
방사능에 노출되는 거 아니야? 하는 생각이 들수도 있습니다

 

하지만 안심해도 됩니다
X선은 진공상태에서 테이프를 뗄 때만 방출되는 것으로 확인됐습니다

그렇다면 왜 테이프를 뗄 때 X선과 마찰 발광이 만들어지는 것일까요

아쉽지만 이것에 대한 대답은 아직 모른다 입니다
전자가 이동하는 과정에서 에너지가 발생하는데
이것 때문이 아닐까로 추측하고 있을 뿐입니다

물질을 이루는 가장 기본적인 단위 이것을 원자라고 합니다
테이프는 수많은 원자로 이루어져있죠

원자는 원자핵과 전자로 이루어져 있는데
원자핵은 양전하를 전자는 음전하를 띱니다

자석의 같은 극은 서로를 밀어내고
다른 극은 서로를 당기는 것처럼

전하도 같은 전하는 밀어내고 다른 전하는 당깁니다
이것을 척력과 인력이라고 하죠

 

원자핵과 전자는 서로 다른 종류의 전하이기 때문에
서로를 당기고 있습니다
그래서 전자는 원자핵 주위를 돌고 있죠

그런데 이때 외부의 힘이 작용해 마찰이 발생하면
주위를 돌고 있던 전자가 자리를 이탈하게 됩니다

기본적으로 원자는 원자핵의 양성자와
전자의 개수가 균형을 이루기 때문에
양성도 음성도 아닌 중성이지만

전자가 자리를 이탈하게 되면 균형이 깨지면서
중성이었던 원자는 양성을 띠게 됩니다

반대로 전자가 균형을 이루고 있는 원자로 들어오면
중성이었던 원자는 음성을 띠게 되죠

이렇게 중성이 아닌 원자를 이온이라고 하며
양성을 띠는 이온을 양이온 음성을 띠는 이온을 음이온이라고 합니다

테이프를 사용하기 위해 테이프를 떼면
원자에 마찰이 발생해 전자가 자리를 이탈하게 됩니다

그런데 원자핵과 전자는 서로 끌어당기기 때문에
이탈하는 과정에도 끌어당기는 힘이 작용하게 되고

전자가 다른 원자로 들어가는 과정에서 끌어당기는 힘이 작용해
에너지가 발생하는데
이것 때문에 빛이 발생한다고 추측하고 있습니다

마찰 발광은 테이프에 발라진 점착제가 원인이기 때문에
외국에서는 밴드를 사용하기 위해 뜯다가 빛을 봤다는 사람도 있습니다

X선은 현대 의학에서 필수적인 장비가 되었지만
비용 문제로 장비를 사용하지 못하고 있는 곳이 있습니다

테이프에서 발생하는 X선에 대한 연구가 성공적으로 이루어지면
비용 문제를 해결할 수 있을 것으로 생각하고 있습니다