물에 가라앉는 얼음

얼음은 물에 뜨는 게 정상이지만 중수(重水)로 얼음을 만들면 가라앉게 할 수도 있다.

다음 칵테일파티 때 확실하게 이길 내기거리를 원하는가?

먼저, 적어도 온난기후에서는 얼음이 물에 뜨는지에 따라 수생생물의 생사가 달려있다는 사실을 손님들에게 말해준다. 만약 얼음이 가라앉는다면, 호수 물의 윗부분만 어는 것이 아니라 호수 속까지 전체가 얼게 되므로 물고기들이 모두 죽게 된다는 점이다.

그런 다음 마술로 얼음을 가라앉게 할 수 있다고 내기를 거는 것이다.

일부러 근처에 두었던 특수한 얼음이 든 잔에서 얼음조각을 꺼내 보통 물이 들어 있는 잔에 넣는다. 이제 손님들한테 돈만 받아내면 된다.

이 마술에서 중요한 것은 무거운 얼음이다.

레드 쿼크(red quark)가 빨간색이 아니며, 땅콩(peanut)이 완두(pea)나 견과류(nut)가 아닌 것처럼 문자 그대로 받아들여서는 곤란한 단어들이 많다.

하지만 중수(重水)는 말 그대로 일반 물보다 무거운 물이라는 의미이다. 이는 여러 가지의 서로 다른 형태로 나타나는 원소나 혹은 동일한 수의 양자와 전자(물질의 화학적 성분을 결정함)를 갖고 있지만 다양한 수의 중성자(거의 무게에만 영향을 끼침)를 가진 원자로 구성된 동위 원소로 인해 가능한 것이다.

양자와 전자를 하나씩 가지고 있는 수소 원자는 6,400개 중 단 하나에만 원자의 중량을 거의 두 배로 늘리는 중성자를 가지고 있다. H2S라는 복잡한 과정을 거치면 중수소(D)라고도 부르는 무거운 수소를 떼어내어 일반적인 물보다 10% 정도 무거운 물을 만들어 낼 수 있다.

화학적으로 볼 때 D2O는 말 그대로 진짜 물이다. 해조는 순수하게 무거운 물에서 자랄 수 있다.

특수하게 키운 생쥐는 25% 더 무거운 수소를 가지고 있다. 이 수준이 넘어가면 미묘한 생화학적 반응으로 인해 무거운 쥐는 병이 들게 된다. 과학자들은 작다는 이유로 생쥐를 사용했다. 무거운 소를 키우려면 돈이 많이 드니까.

무거운 물의 기본적인 용도는 핵반응이지만 그 자체가 방사성인 것은 아니다. 다루기에 안전하며 동위 원소 제조업체(unitednuclear.com 참고)에서 쉽게 구매할 수 있다.

하지만 마시는 것은 좋지 않으므로 손님들이 마시지 않도록 해야 한다. 얼음 조각 하나에 15달러 정도만 들이면 가라앉는 얼음을 만들고 내기에서 이길 수 있다. 물론 핵 과학자들이 손님이 아니라면 말이다.

○ 그레이의 실험에 대한 자세한 내용은 periodictabletable.com을 참고하세요.

H
Hydrogen
1

발견 연도: 1766년
존재: 우주의 모든 물질 중 90%
명칭의 기원: 그리스의 하이드로 게네스(“물을 만든다”는 의미)

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