주기율표에 두 개 원소 추가돼
플레로븀(Fl)과 리버모륨(Lv)
이제 화학을 공부하는 학생들은 2개의 원소를 더 암기해야 한다. 주기율표에 2개의 원소가 새롭게 추가됐기 때문이다.
국제순수응용화학연맹(IUPAC International Union of Pure and Applied Chemistry)은 최근 주기율표의 114번과 116번 원소 이름을 각각 '플레로븀(Flerovium Fl) 리버모륨(Livermorium Lv)으로 확정한 뒤 이를 주기율표에 공식적으로 게재한다고 발표했다. 이제 118칸의 주기율표에서 빈칸은 4개로 줄어든다. 이제 주기율표에서 남아 있는 빈칸은 4개
1919년 산업 및 학계 출신 화학자들에 의해 설립된 IUPAC는 비영리 단체로 원소와 화합물의 명명법(nomenclature), 용어, 측정, 원자량을 비롯해 중요한 평가자료에 대한 표준을 정하는 등 화학 분야에서 국제적으로 큰 영향력을 갖고 있는 기관이다. 지난해 6월 IUPAC와 IUPAP 합동연구팀은 3년간의 검토 끝에 원소 114번과 116번을 원소 주기율표에 추가하기로 확정지었다. 그 동안 두 원소를 발견했다고 주장한 연구팀은 여럿 있었다. 그러나 IUPAC와 IUPAP는 두 원소를 공동으로 발견한 미국 캘리포니아 로렌스 리버모어 국립 연구소(Lawrence Livermore National Laboratory)와 러시아 플레로브 핵반응연구소가 충분한 증거를 제시했다고 판단했다. 이로써 FI와 Lv는 발견된 지 각각 14년과 12년 만에 주기율표에 오르는 영예를 안게 됐다. 원소의 이름을 정하는 것은 생각보다 아주 힘든 일이다. 역사상 114개의 원소만이 이름을 갖게 됐는데 원소명을 정하는 데는 IUPAC의 아주 까다로운 규칙이 적용된다. 예를 들어 IUPA가 한 번 거절한 원소 이름은 이후 새로 발견되는 원소의 이름으로도 다시 쓰일 수가 없게 된다. 테리 A. 레너(Terry A. Renner) IUPAC 집행이사는 “사람들이 새로운 원소이름에 수긍이 가도록 할 수 있어야 한다”고 설명하면서 “공평해야 하기도 하며 원소를 발견한 사람에게 명예를 선사할 수 있는 이름이어야 한다”고 말했다. 플레로븀은 소련의 핵물리학자 이름을 따 방사성 화학원소인 플레로븀은 소련의 핵물리학자로 스탈린의 핵무기개발계획의 선봉에 섰던 게오르기 플료로프(Georgy N. Flyorov, 또는 Flerov 1913~1990)의 이름을 따서 지은 이름이다. 두브나 핵연구소(Institute for Nuclear Research in Dubna)의 설립자로 바로 이 연구소에서 플레로븀을 발견했다. 리버모륨은 이 원소를 발견한 캘리포니아에 있는 리버모어 연구소의 이름을 따서 지은 이름이다. 리버모어 연구소는 1952년 물리학자인 어니스트 로렌스(Ernest Lawrence)와 에드워드 텔러(Edward Teller)에 의해 설립됐다. 로렌스는 1939년 입자가속기의 일종인 사이클로트론(cyclotron)을 발명한 공로로 노벨상을 받았다. 원소기호 103인 로렌슘(Lawrencium)은 그의 이름을 딴 것이다. 원자번호 52인 텔루륨(tellurium)은 물리학자 텔러와는 상관이 없으며 지구를 뜻하는 라틴어 텔루스(tellus)에서 유래된 이름으로 1798년에 붙여진 이름이다. 원소의 이름은 주로 신화에서 나오는 개념이나 인물(티타늄 등), 장소 또는 지역, 원소의 성질 그리고 과학자의 이름을 따서 짓는 경우가 대부분이다. 그렇다면 이번에 새로이 주기율표 명단에 오른 원소들은 어떻게 만들어졌을까? 도춘호 전 순천대 화학과 교수의 설명에 따르면 질량 287인 플레로븀은 플로토늄-242에 칼슘-48을 충돌시켜 핵융합이 일어나도록 해서 만들어졌다.
또한 여성 물리학자인 마리 큐리의 이름을 딴 퀴륨-245(curium)에 칼슘-48을 가속충돌시켜 핵융합이 일어나도록 해서 질량 291인 리버모륨이 만들어졌다.
"두 원소의 성질 등에 대해서는 알려지지 않아" 도 교수는 “그러나 프로레륨과 리버모륨 모두 만들어진 양은 원자수로 수십개에 불과하며 반감기도 매우 짧아서 아직 이 두 원소의 성질 등에 대한 정보는 별로 알려지지 않은 상태”라고 말했다. 새로운 원소의 발견방법 = 새로운 원소는 한가지 통로로만 만들어지는 것은 아니다. 원자번호는 같고 질량이 다른 동위원소가 여러 가지 존재하기 때문이다. 예를 들어 천문학자 코페르니쿠스의 이름을 딴 코페르니슘-27은 납(pb-208)에 아연(Zn-70)을 융합시켜 만들 수도 있고 우라늄(U-238)에 칼슘(Ca-48)을 융합시켜 만들 수도 있다. 원자번호는 같지만 질량은 각각 277, 283으로 서로 다른 코페르니슘이 만들어진다. 현재 원소 주기율표에는 원자번호 113, 115, 117 그리고 마지막 118이 빈칸으로 남아있는 셈이다.
도 교수에 따르면 이러한 원소들이 발견됐다는 발표는 이미 있었다는 것. 그러나 아직 검증작업은 완료되지 않았으며 IUPAC와 IUPAP의 검토가 이뤄지려면 상당한 시간이 걸릴 것으로 보인다. 검증이 완료되면 주기율표는 빈칸 없이 모두 채워진다. 원자번호 118보다 더 큰 원소는? 그렇다면 원자번호가 118보다 더 큰 원소는 발견할 수 없는 것일까. 이론적으로는 원자번호 120 부근에 안정된 원소가 나올 수 있다고 한다. 새로운 원소, 원자구조, 물질의 근본구조에 대한 호기심을 불러일으키는 대목이다. 1869년 러시아의 멘델레예프가 원자량의 증가순서로 원소를 배열해 근대적인 주기율의 기초를 확립한 뒤 많은 사람들이 여러 모양의 주기율표를 만들었다. 1913년 모즐리는 멘델레예프의 주기율표를 개량해 원자번호 순으로 원소를 배열했는데, 이는 성질이 비슷한 원소가 주기적으로 등장하는 현대의 원소주기율표와 유사하다. 이후 IUPAC가 이를 고쳐 오늘날의 주기율표로 만들었다. 우리나라도 이것을 채택하고 있다. |
 저작권자 2012.06.08 ⓒ ScienceTimes |
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