러더포듐 원소의 성질과 이용

세상을 보는 과학의 눈 - Science Wave

 

 

러더포듐(Rutherfordium, Rf) 원소의 성질과 이용

  

󰋯  원자번호：104

󰋯  족：4족(7주기), 트랜스악티늄족 원소

󰋯  표준 원자량：261

󰋯  밀도：약 23g/cm-3

󰋯  각 전자궤도의 전자 수：2, 8, 18, 32, 32, 10, 2

󰋯  mp：2,100℃ / 󰋯  bp：5,500℃

 

과학의 역사에서 새로운 원리, 법칙, 현상, 이론, 원소. 미지의 천체 등을 발견하면 발견자의 명예를 높여 그 이름을 붙이는 경우가 많다. IUPAC(국제순수응용화학연맹)은 새로 발견되는 원소 이름의 끝에 ‘ium’을 붙이도록 권한다. 또한 화학 기호에 붙는 수자는 다음과 같이 붙인다. 따라서 새로운 원소가 발견되면 이 규정에 따라 임시 이름을 붙였다가, 국제적인 동의를 얻으면 정식 이름을 갖게 된다.

 

0=nil, 1=un, 2=bi, 3=tri, 4=quad, 5=pent, 6=hex, 7=sept, 8=oct, 9=enn

 

1964년에 구소련의 두브나(Dubna)에 있는 조인트핵연구소(Joint Institute for Nuclear Research, JINR)의 핵물리학자들은 104번째 원소를 발견했다고 발표했다. 그들은 플루토늄-242에 네온-22 이온을 충격하여 새 원소를 발견했으며, 그 원소에 ‘104 + ium’을 의미하는 ‘unnilquadium’이라는 임시 이름을 붙이고, 원소기호는 ‘Unq’로 했다. 그들은 발견한 새 원소에 구소련의 핵연구소 소장이었던 이고르 후르차토프(Igor Kurchatov 1903-1960)의 이름을 붙일 것을 주장하기도 하고, 지역 이름을 붙여 ‘dubinium’이란 명칭을 원하기도 했다. 새 원소의 명칭을 무엇으로 할 것인지 논쟁이 계속되었다.

 

 

1969년, 미국의 기오르소를 중심으로 한 핵물리학자들은 캘리포니아 대학의 중이온 선형가속기(Heavy Ion Linear Accelerator)를 이용하여 캘리포늄-249에 탄소-12 이온을 충돌시키는 방법으로 반감기가 4~5초인 104번째 원소를 합성했다고 보고하면서, 그들은 새 원소에 뉴질랜드의 위대한 물리학자 러더퍼드(Ernest Rutherford)의 이름을 붙이자고 했다.

 

장기간 논쟁 끝에 1997년 IUPAC는 104번째 원소 이름을 '러더포듐' (Rutherfordium), 원소기호는 Rf 라고 확정했다. 한편 두브나의 물리학자들이 희망했던 ‘두브늄’이라는 원소명은 105번째 원소의 명칭이 되었다.

 

러더포듐은 현재 15종의 방사성 동위원소가 발견되어 있으며, 그 중에 반감기가 가장 긴 것은 Rf-261(62초)이다. 러더포듐처럼 아주 무거운 원소는 초중원소(超重元素 super heavy elements)라 부르기도 한다.

 

오늘날 초중원소는 중원소(초우라늄원소)를 합성할 때와 달리, 입자가속기에서 가벼운 원소를 핵융합(fusion reaction)시키는 방법으로 대부분 만들고 있다.

예：94Pu-242 + 10Ne-22 → 104Rf-264 + 3~5n

 

 

 

로렌슘 원소의 성질과 이용