테크네튬 원소의 성질과 이용

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테크네튬(Technetium, Tc) 원소의 성질과 이용

 

󰋯  원자번호：43

󰋯  족：7족(5주기) 전이원소

󰋯  원자량：98

󰋯  밀도：11 g·cm^-3

󰋯  각 전자궤도의 전자 수：2, 8, 18, 13, 2

󰋯  mp：2,157℃ / 󰋯  bp：4,265℃

 

은회색의 금속(전이원소)인 테크네튬은 실험실에서 다른 원소로부터 인공적으로 만들어낸 최초의 원소이다. 테크네튬이라는 원소명은 인공적으로 만들어진 최초의 원소이기 때문에, ‘인공적’(artificial)이라는 의미를 가진 그리스어 teknetos 에서 유래했다.

 

테크네튬의 동위원소들은 모두 방사성을 가지고 있으며, 붕괴되어 다른 원소로 변한다. 이 원소는 자연계에서는 거의 발견되지 않는다. 그러나 1952년 미국의 천문학자 메릴(Paul M. Merill 1887-1961)은 적색거성(수명이 끝나가는 붉은색의 큰 별)의 스펙트럼을 분석하여, 그 파장 속에서 이 원소가 소량 존재함을 밝혀냈다.

 

테크네튬은 멘델레예프가 존재를 예측만 하고 발견하지 못했던 원소의 하나이다. 이 원소는 이탈리아의 과학자 세그레(Emilio Segre 1905-1989)와 그의 동료 페리에(Carlo Perrier 1886-1948)가 1937년에 발견했다. 그들은 미국 로렌스 버클리 국립연구소의 가속기(사이클로트론)를 이용하여 몰리브덴에 중양성자(deuteron)를 충격한 샘플에서 방사능을 가진 새로운 원소 테크네튬을 발견한 것이다.

 

 

중양성자(中陽性子)란 1개의 양성자 외에 1개의 중성자를 더 가진 중수소(수소 동위원소)의 핵이다.

 

오늘날 테크네튬은 원자로에서 몰리브덴에 막대한 양의 중성자를 쏘아 만드는데, 여러 동위원소 중에 방사선의학에서 주로 이용하는 Tc-99m을 생산하는데 이용된다.

 

Tc-99m을 환자에게 주사한 후, 그로부터 나오는 방사선(감마선)을 추적하면 신체의 상태를 살필 수 있다. Tc-99m(반감기 6.02시간)은 침투력이 강한 감마선을 방출하고 Tc-99(반감기 211,000년)로 변한다.

 

테크네튬에는 19가지 동위원소가 알려져 있으며, 그 중에 Tc-97과 98은 방사능이 아주 약하고 반감기는 수백만 년이다. 오늘날 Tc-99m은 심장, 뇌, 갑상선, 폐, 간, 췌장, 신장, 뼈, 혈액, 암 등을 진단하는 방사선 발생원으로 이용된다.

 

 

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