아메리슘 원소의 성질과 이용

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아메리슘(애머리시엄 Americium, Am) 원소의 성질과 이용

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󰋯  원자번호：95

󰋯  족：3족(7주기), 전이원소(악티늄족)

󰋯  원자량：243

󰋯  밀도：12 g/cm^-3

󰋯  각 전자궤도의 전자 수：2, 8, 18, 32, 25, 8, 2

󰋯  mp：1,176℃ / 󰋯  bp：2,607℃

 

아메리슘(애머리시엄)은 다른 초우라늄 원소와 마찬가지로 인공원소이다. 초우라늄 원소로서 넵투늄, 플루토늄, 퀴륨에 이어 4번째로 발견된 아메리슘은 미국 국명이 그 이름이 되었다. 제2차 세계대전 이전까지는 원자물리학과 화학 연구를 유럽 국가의 과학자들이 주도하고 있었다. 그러나 전쟁이 시작되면서부터 연구 무대는 미국으로 옮겨갔고, 1944년에는 미국에서 ‘아메리슘’이라는 초우라늄 원소를 발견하기에 이르렀다.

 

아메리슘은 은백색을 가졌으며 비교적 무른 금속이다. 이 원소는 미국의 화학자 시보그(Glenn T. Seaborg 1912-1999)가 이끄는 시카고 대학의 연구팀이 제2차 세계대전 중에 발견했다. 이를 인공 합성한 당시의 연구소는 오늘날 세계적으로 유명한 ‘아르곤 국립연구소’(Argonne)이다.

 

 

아르곤의 연구팀은 처음에 아메리슘 동위원소 Am-241을 생산했다. 아메리슘에는 총 19가지 동위원소가 알려져 있으며, 이들은 전부 방사성을 가졌다. 원자로 안에서 우라늄이나 플루토늄에 알파 입자를 충돌시키면 아메리슘이 만들어진다. 대표적 동위원소인 Am-241은 붕괴 과정에 알파 입자와 감마선을 방출하며, 이것의 반감기는 470년이다. 아메리슘은 강력한 감마선을 방출하므로, 이것은 휴대용 X선원으로 쓴다.

 

아메리슘은 여러 종류의 화합물을 만들며, 화학적 성질은 란타넘족 원소들과 비슷하다. 아메리슘도 이론적으로 핵분열이 가능하여 원자로나 핵폭탄의 연료가 될 수 있다. 특히 아메리슘-242는 연쇄반응이 일어날 수 있는 최소한의 질량(임계질량 critical mass)이 작기 때문에 소형 원자로라든가 휴대용 원자무기에 이용될 가능성이 있다. 그러나 아메리슘은 생산비가 너무 많이 들어 실용이 어렵다.

 

 

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