지난 시간에는 100도 이상 고열에 견디는 영구자석의 재료이자 매우 얻기 힘든 원소 ‘디스프로슘(Dy, 원자번호 66번)’에 대한 이야기를 들려 드렸습니다. 오늘은 물리학자 어니스트 로렌스를 기리는 원소 ‘로렌슘(Lr, 원자번호 103번)’에 대한 이야기를 준비했습니다.
원자번호 103번 로렌슘(Lr,원자번호 103번)은 마지막 악티늄족 원소입니다. 로렌슘의 동위원소는 모두 반감기가 매우 짧고 한 번에 원자 몇 개만 만들어져, 방사성 붕괴 성질 이외의 물리 및 화학적 성질은 거의 알려지지 않았습니다. 로렌슘은 원소 상태나 화합물 형태로 얻어진 적도 없어 녹는점, 밀도 등도 보고된 바가 없습니다. 다만, 은색 금속으로 공기, 산, 수증기와 잘 반응할 것으로 예측됩니다.
로렌슘은 1961년 캘리포니아 대학교 버클리 캠퍼스의 연구팀이 처음 만들었습니다. 이 원소의 이름은 사이클로트론의 발명자인 미국 물리학자 어니스트 로렌스(Ernest O. Lawrence, 1901~1958)의 이름을 따서 명명되었습니다. 어니스트 로렌스는 발견자들이 소속된 로렌스방사선 연구소의 이름이자 사이클로트론의 개발자이기도 합니다.
로렌스는 1932년에 원형 입자가속기인 사이클로트론(cyclotron)을 발명하고 이를 사용하여 여러 인공 방사성 동위원소를 만들었으며, 이 공적으로 1939년 노벨 물리학상을 수상하였습니다. 로렌스는 제2차 세계대전 때 미국의 원자폭탄 개발 프로젝트인 맨해튼 계획에 참여했고, 전쟁이 끝난 후에는 사이클로트론보다 더 대형인 싱크로트론(synchrotron)의 개발에 참여했던 것으로 알려져 있습니다. 로렌스는 컬러텔레비전의 브라운관을 발명해 특허를 얻기도 했습니다.
로렌슘은 핵 반응으로 극 미량만 합성되고 반감기도 매우 짧아 방사성 붕괴 성질 이외의 물리 및 화학적 성질은 거의 알려지지 않았습니다.
앞서 로렌스가 입자가속기를 발명해 노벨물리학상을 수상했다고 말씀드렸는데요. 입자가속기가 중요한 이유는 우주생성의 비밀을 푸는 장치이자, 응용분야가 다양하기 때문입니다. 사이클로트론 등의 입자가속기는 입자를 빛의 속도로 가속시키면 입자가 쪼개지게 되는데, 이 과정에서 입자를 구성하는 새로운 원소를 검출할 수 있습니다. 이렇게 발견된 원소가 의료장치 등에도 활용될 수 있게 됩니다. 다음 이 시간에는 녹색 경제에 중요한 희토류 원소 ‘터븀(Tb, 원자번호 65번)’에 대한 재미있는 정보로 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)
좋은 글 감사합니다.
원소 공부에 많은 도움이 되고 있습니다.
“한눈에 보는 ‘로렌슘'”이 없는데, 추가해 주시면 감사하겠습니다.