지난 시간에는 세 번째 초우라늄 원소로 연기 감지기의 재료로 쓰이는 ‘아메리슘(Am, 원자번호 95번)’에 대해 들려드렸습니다. 이 시간에는 ‘악티늄의 부모’, ‘악티늄의 기원’이라 불리는 ‘프로탁티늄(Pa,원자번호 91번)’에 대한 이야기를 준비했습니다.
원자번호 91번 프로탁티늄(protoactinium)은 방사성원소이며 밝은 금속성 광택이 나는 은백색 금속입니다. 물리적 성질은 대략 토륨과 우라늄의 중간 단계로 알려져 있으며, 화학적 성질은 탄탈럼과 비슷합니다. 프로탁티늄은 상업적으로는 생산되지 않으며, 연구용으로 소량 생산됩니다. 프로탁티늄은 희귀하고 방사능 위험과 독성이 큽니다. 따라서 산업적 이용은 없고 과학 연구용과 해양 퇴적물의 연대 측정에 사용되기도 합니다.
1913년 독일 카를스루에 공과대학에서 대학원생이던 오스발트 헬무트 괴링(Oswald Helmuth Göring, 1889~1915)과 폴란드 태생 화학자인 카지미에시 파얀스(Kazimierz Fajans,1887~1975)는 우라늄 붕괴 사슬 연구과정에서 반감기가 아주 짧은 새로운 원소를 발견하였습니다. 두 사람은 이 원소를 ‘수명이 짧다’는 뜻을 가진 라틴어 ‘brevis’에서 딴 ‘브레븀(brevium)’이라 명명하였습니다. 후에 ‘기원’이라는 의미의 그리스어 ‘protos’와 악티늄(actinium)을 더한 ‘악티늄의 기원’이라는 뜻의 프로탁티늄(protoactinium)이라는 이름을 부여받았습니다.
프로탁티늄이 ‘악티늄의 기원’인 이유는 방사성 원소는 붕괴하면서 좀 더 안정한 다른 원소로 점차 변하며, 대부분 납상태로 변형이 끝납니다. 프로탁티늄은 방사성 붕괴하는 동안 악티늄 상태를 거치므로 ‘악티늄의 기원’이라는 뜻의 이름이 붙은 것입니다.
프로탁티늄은 한 때 핵 분열 물질로 잘못 여겨져 많은 관심을 끌었지만 지금은 희귀하고 독성이 커서 실용적으로는 사용되지 않습니다. 프로탁티늄은 강한 방사선을 내뿜는 데다 존재량이 매우 적어 지질, 해양의 나이를 측정하는 방사성 연대 측정법의 관찰 대상 등 오로지 연구 목적으로만 활용됩니다.
일찍이 멘델레예프는 주기율표에서 토륨과 우라늄 사이에서 미지의 원소 ‘에카 탄탈럼’이 존재할 것이라고 예측했으며, 프로탁티늄은 멘델레예프가 에카 탄탈럼이라 예측한 91번 원소입니다. 다음 시간에는 방사성을 띠는 초우라늄 원소 ‘퀴륨(Cm, 원자번호 96번)’에 대한 이야기로 돌아오겠습니다.
출처> 누구나 쉽게 배우는 원소 (그림으로 배우는 118종 원소 이야기) /원소가 뭐 길래 (일상 속 흥미진진한 화학 이야기) / Big Questions 118 원소 (사진으로 공감하는 원소의 모든 것)
아래에서 5번째 줄에 강한 방사능 -> 강한 방사선으로 수정해주시면 더 좋을거 같네요