지난 시간에는 세상에서 가장 강한 자석 ‘네오디뮴(Nd, 원자번호 60번)’을 소개해 드렸습니다. 오늘은 아시아에서 처음 발견된 원소 ‘니호늄(Nh, 원자번호 113번)’에 대한 이야기를 준비했습니다.
‘니호늄(Nh, 원자번호 113번)’은 핵융합 반응을 통해 인공적으로 합성된 원소 입니다. 방사성이 매우 강한 니호늄(nihonium)은 한번에 단지 원자 몇 개만 얻어지고 반감기도 아주 짧기 때문에 방사성 붕괴 이외의 성질은 아직 측정되지 않았습니다. 이론적 계산으로 알려진 바에 의하면 다른 13족 원소들과 대체로 비슷하며, 어느 정도 전이금속의 특성도 보일 것으로 예측되고 있습니다.
2004년에 일본 이화학연구소(RIKEN) 연구팀이 약 80일 동안 아연 원자핵을 비스무트 원자핵에 충돌시켜 새로운 원자 한 개를 발견했다고 보고했습니다. 이와 같이 새로운 사실이 발견되면 실험상 오류나 실수나 우연에 의한 결과가 아님을 검증하기 위해 같은 결과를 한번 더 도출해야 하는데, 2005년 다시 한번 같은 실험으로 같은 원소를 발견해 학계의 인정을 받았습니다.
IUPAC 과 국제순수·응용물리학연맹(IUPAP)은 2015년 12월에 일본 이화학연구소(RIKEN) 연구팀이 해당 원소를 처음 발견하였음을 공식적으로 인정하고, RIKEN연구팀에 원소 이름과 기호를 제안할 권리를 부여하였습니다. 2016년 11월 말 113번 원소는 ‘니호늄(nihonium)’으로 이름을 올리게 되었습니다. ‘니호늄’은 ‘일본(日本)’의 일본식 발음인 ‘니혼(にほん)’에 원소 또는 금속을 뜻하는 ‘이움(-ium)’을 결합해 만든 것입니다.
니호늄과 같이 원자번호가 높은 인공 원소들은 아주 적은 수만 생성되고, 생성된 뒤에도 순식간에 붕괴해 다른 원소로 변합니다. 니호늄도 한 개의 원자가 생성돼 0.000344초 동안 존재하다가 핵분열로 붕괴했습니다. 따라서 원자 번호가 높은 인공 원소들은 물리적, 화학적 특성을 알아내기 어렵습니다. 니호늄의 특성 역시 앞으로 알려질 가능성이 거의 없습니다.
이화학연구소는 니호늄을 발견하기 위해 400조 번의 충돌 시도를 거쳐 합성에 성공했으며 이를 위해 투여된 비용은 약 40억엔(약 433억원)이라고 합니다. 신규 원소의 발견이 일상 생활에 바로 도움이 되는 것은 아니나 일본의 이름을 딴 원소를 만드는 것에 의의를 두었다고 하네요. 언젠가는 우리나라의 이름을 딴 원소의 발견도 기대해 볼 수 있겠죠? 다음 이 시간에는 ‘녹색 쌍둥이’란 뜻을 가진 원소 프라세오디뮴(Pr. 원자번호 59번)에 대한 이야기로 돌아오겠습니다.
<내용 출처> 누구나 쉽게 배우는 원소 (그림으로 배우는 118종 원소 이야기) /원소가 뭐길래 (일상 속 흥미진진한 화학 이야기) / Big Questions 118 원소 (사진으로 공감하는 원소의 모든 것)
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