노아 홍수와 폴로늄 radiohalo: 방사성 동위원소(14)

지구상에 있는 세 그룹의 화강암들 속에 있는 radiohalo들을 조사한 결과는, radiohalo를 만든 방사능 붕괴가 노아 홍수 와 밀접한 관련이 있음을 보여 준다. 첫 번째 그룹의 암석들은 지구에서 가장 오래 된 31개의 선캠브리아 지층(홍수 전)의 암석으로 핀란드, 호주, 그리고 미국 서부 6개 주에서 수집한 것들이었다. 관찰한 화강암의 흑운모 시료에서 평균 1.54개의 radiohalo가 발견 되었는데 그 radiohalo의 대부분은 폴로늄-210 붕괴 결과로 생긴 것이었다. 이 시대 암석들은 노아 홍수를 겪으며 심각한 지각 변형을 경험했고 이 전에 생긴 radiohalo들은 열을 받아 대부분 지워 졌을 가능성이 있다. 따라서 현재 이 암석들이 가지고 있는 radiohalo들은 홍수 중이나 그 후 짧은 순간에 생겼을 것이다.

폴로늄 radiohalo의 비밀: 방사성 동위원소(13)

Radiohalo는 방사성 동위원소가 붕괴할 때 튀어 나온 알파 입자들이 전자 배열을 바꾼 변화의 흔적이기 때문에 이미 고체화된 결정에만 만들 수 있다. 이 radiohalo들 중에 세 종류의 폴로늄(Po) 방사성 동위원소들이 만드는 radiohalo들은 비상한 관심을 끈다. 그 이유는, 반감기가 극히 짧은 폴로늄 원자들이 모원소인 우라늄-238 없이 존재하기 때문이다. 이 폴로늄 동위원소들은 반감기가 극히 짧아 각각 3.1 분(Po-218), 0.000164 초(Po-214), 그리고 138일(Po-210)인데 이들은 각각 3개, 2개, 그리고 1개의 radiohalo를 만든다. 또한 이 동위원소들은 8개의 radiohalo들을 만드는 우라늄-238이 8차례의 알파 붕괴 과정을 거쳐 안정 동위원소 납-206이 되기 직전 3 단계의 방사성 동위원소들임을 주목해야 한다. 그런데 이 반감기가 극히 짧은 폴로늄 방사성 동위 원소들이, 우라늄-238이 처음 다섯 번 붕괴할 때 생기는 다섯 개의 radiohalo없이, 단독으로 3개 혹은 2개 혹은 1개의 radiohalo만 형성 한 암석이 발견된다는 것이 신비스러운 것이다(그림).

Radiohalo: 방사성 동위원소(12)

동일한 화강암 속에는 두 시계 즉 6 천년의 지구 역사를 가리키는 헬륨 시계와 15 억년을 말하는 방사성동위원소 시계가 있고, 만약 과거에 엄청나게 빠른 방사능 붕괴가 있었으면 15억년을 가리키는 시계는 틀린 것임을 설명하였다. 만약 지금과 달리 과거에 빠른 방사능 붕괴 사실이 있었다면, 우라늄처럼 반감기가 긴 방사성 동위원소법으로 연대를 측정해서 사실이라고 믿고 있는 모든 데이터(예, 지구의 나이)들은 믿을 수 없는 것들이 된다. 따라서 현재보다 훨씬 빠른 방사능 붕괴를 보여 주는 증거가 실제로 있는지 없는지를 확인하는 일은 매우 중요하다.

헬륨 시계 3 – 젊은 지구의 증거:방사성 동위원소(11)

암석 중의 헬륨 시계가 작동하는지 보기 위해 먼저 화강암의 흑운모(biotite) 안에 있는 저어콘(Zircon) 결정 속에서 생긴 헬륨이 영원히 밖으로 빠져 나가지 않는지를 알아보았다. 이 연구는 세계에서 가장 권위 있는 헬륨 확산 연구가들의 도움을 받았다. 결과는 흑운모에서 헬륨은 상당히 빠른 속도로 확산되어 나가는 것이 관찰 되었다. 또한 RATE팀은 흑운모와 그 안에 있는 저어콘 결정이 접하고 있는 부분이 헬륨의 확산에 영향을 미치지 않는 것도 확인 하였다. 따라서 만약 지질학적인 수 억년의 기간이 있었다면 우라늄 붕괴시 생성된 헬륨은 그 긴 기간 동안에 쉽사리 그 암석을 빠져 나갔어야 했다.

흑운모에서의 헬륨 확산 측정 초기 결과에 용기를 얻어 RATE팀은 1974년 로스 알라모스 시굴 당시 모아 놓은 암석 시료들을 요청 했다. 이 시료들은 지하 750 m, 96o C에서 채취한 것들이었다. 이 시료들은 캐나다의 Activation Laboratories로 보내 거기에서 흑운모와 저어콘 결정들을 분리했다. 분리 된 이 저어콘은 우라늄-납 동위원소 방법으로 연대를 측정했는데 14억 3천 9백만년 + 2 백만년으로 나왔다. 이 수치는 20년 전에 다른 과학자들이 측정한 15 억년과 비슷했다.

헬륨 시계 2: 방사성 동위원소(10)

암석 중의 헬륨 시계를 설명하기 위한 기초를 조금 더 닦을 필요가 있다. 화강암은 크게 석영, 장석 그리고 흑운모로 구성되는데 흑운모(biotite)는 지르코늄(Zirconium)이란 광물 결정으로 되어 있다. 이 결정을 저어콘(Zircon)이라 부른다. 보통 해변 모래나 월석 등 화강암 주위에서 흔히 발견되는 이 저어콘은 다이아몬드 대용품으로 사용되는 보석과는 약간 다른 결정 구조를 가지고 있다. 저어콘 결정은 보통 모래 입자보다 작은 수 마이크로 미터(um, 1mm의 1/1000)이지만 센티미터 크기의 아주 큰 것은 보석으로 취급 된다. 성경에서는 이 보석이 에봇에 붙이는 판결 흉패(출 28:19)와 새 예루살렘 성의 주춧돌 중 11번째 보석인 청옥(계 21:20)에 등장한다.

뉴멕시코 주의 로스 알라모스 국립 연구소에서 시추한 암석은 화강암의 일종인 화강섬록암인데 마그마가 지하에서 천천히 굳을 때 결정화 된 것으로 보고 있다. 이 과정에서 흑운모 속의 저어콘 결정도 자라가는데 방사성 물질인 우라늄과 토륨이 이 결정에 끼어 들어가게 된다. 그 이유는 이들 방사성 물질들이 화학적으로 지르코늄 원소와 비슷하게 생겼기 때문인데 약 4 % 정도가 우라늄과 토륨으로 대치된다.