폴로늄 원소의 성질과 이용

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폴로늄(Polonium, Po) 원소의 성질과 이용

  

󰋯  원자번호：84

󰋯  족：6주기(16족)

󰋯  원자량：209

󰋯  밀도：9.196 g/cm-3 (알파 방출 Po)

󰋯  각 전자각의 전자 수：2, 8, 18, 32, 18, 6

󰋯  mp：254℃ / 󰋯  bp：962℃

 

폴란드의 물리학자이며 화학자인 마리 퀴리(Marie Curie 1867-1934)와 피에르 퀴리(Pierre Curie 1859-1906)는 1898년에 폴로늄을 발견하여 과학 역사에서 위대한 업적을 남기게 되었다. 왜나 하면 이 원소의 발견으로 원자에 대한 현대적 이해를 할 수 있게 되었기 때문이다.

 

퀴리 부부는 우라늄이 포함된 광물(피치블렌드)에서 방사선이 나오는 원인 물질을 찾고 있었다. 그런데 피치블렌드에 포함된 우라늄을 완전히 제거했는데도 계속 방사선이 방출되고 있었다. 그 원인을 찾던 중에 그들은 폴로늄(펄로니엄)과 라듐(레디엄) 두 가지 새로운 원소를 발견하게 되었다.

 

마리 퀴리는 그 중 하나를 자신의 고국 폴란드를 사랑하는 애국심으로 ‘폴로늄’이라 명명했다. 폴로늄은 방사성 우라늄과 토륨이 붕괴하여 생겨나는 원소로서, 우라늄광 1톤에 1억분의 1g이 포함되어 있을 정도로 그 양이 적다.

 

 

2011년까지 33가지 폴로늄 동위원소가 알려졌으며, 그들은 모두 방사성 원소이다. 대표적인 폴로늄 동위원소는 반감기가 138.4일인 Po-210 이다. 이 동위원소는 라듐보다 5,000배에 해당하는 방사선(알파선)을 내므로 인체에 매우 위험할 수 있다. 그러므로 Po-210은 최소량이라도 지극히 조심스럽게 다루어야 한다. 주기율표에서 원자번호 82번 비스무트보다 원자량이 많은 나머지 원소들의 동위원소는 모두 핵이 불안정하여 방사성을 갖고 있다.

 

폴로늄-210은 휘발성이 매우 강하여 －60℃에서도 증발해버린다. Po-210이 방출하는 알파 입자는 2개의 양성자와 2개의 중성자로 이루어진 헬륨의 핵과 같은 것이다. 알파 입자를 방출한 Po-210은 납(Pb)-206으로 변한다.

 

방사선 실험실에서 중성자를 대량 생산할 때는 Po-210에 베릴륨 가루를 혼합한 것을 사용한다. 그러면 Po-210에서 방출된 알파 입자가 베릴륨의 핵을 충격하여 중성자를 방출토록 하기 때문이다. 그러므로 폴로늄은 중성자원(neutron source)으로 매우 중요하다.

 

 

 

필름에 붙은 먼지를 제거하는 탈정전기 브러시(anti-static brush)에는 인체에 무해한 정도인 500마이크로퀴리의 Po-210이 들어 있다. 이 브러시는 전자를 흡입하여 정전기를 없애버린다.

 

 

 

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