폴로늄

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폴로늄(84Po)
84 BiPoAt
Te

Po

Lv
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단순 단사정계
84 전자 껍질
84Po
일반적 성질
, 주기, 구역 16족, 6주기, p-구역
화학 계열 전이후 금속
겉보기 은색
원자 질량 (209) g/mol
전자 배열 [Xe] 4f14 5d106s26p4
준위전자 2, 8, 18, 32, 18, 6
폴로늄의 전자껍질 (2, 8, 18, 32, 18, 6)
물리적 성질
상태 고체
밀도 (실온) (α) 9.196 g·cm-3
(β) 9.398 g·cm−3
녹는점 527 K
끓는점 1235 K
융해열 약 13 kJ/mol
기화열 102.91 kJ/mol
열용량 (25 °C) 26.4 J/(mol·K)
증기압
압력(Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
온도(K) (846) 1003 1236
원자의 성질
산화수 4, 2 (양쪽성 산화물)
전기 음성도 2.0 (폴링 척도)
이온화 에너지 1차: 812.1 kJ/mol
원자 반지름 190 pm
원자 반지름 (계산) 135 pm
그 밖의 성질
결정 구조 단순 단사정계
자기적 질서 비자성체
전기저항률 (0 °C) 0.40 μΩ·m
열전도율 (300 K)  ? 20 W/(m·K)
열팽창계수 23.5 µm/(m·K)
CAS 등록번호 7440-08-6
주요 동위 원소
동위체 존재비 반감기 DM DE
(MeV)
DP
208Po 인공 2.898 y α 5.215 204Pb
ε 1.401 208Bi
209Po 인공 103 y α 4.979 205Pb
ε 1.893 209Bi
210Po 미량 138.376 d α 5.407 206Pb
동위 원소 목록

폴로늄(←영어: polonium 펄로니엄[*], 문화어: 폴로니움←독일어: Polonium 폴로니움[*])은 화학 원소로 기호는 Po(←라틴어: polonium 폴로니움[*]), 원자 번호는 84이다. 전이후 금속 원소이며, 방사성을 띤다. 우라늄 광석에서 추출되며, 화학적으로 텔루륨비스무트와 비슷한 성질을 가지고 있다. 이때 발견된 것은 반감기 138.401일인 폴로늄 210 210Po이며, 보통 폴로늄이라고 할 때는 이것을 가리키는데, 우라늄-라듐계열의 마지막에 위치하는 방사성원소이며, 라듐 F(RaF)라고도 한다.

역사[편집]

라듐 F라고도 부르며, 1898년 마리 퀴리피에르 퀴리 부부가 처음 발견하였다. 폴로늄이라는 이름은 마리 퀴리의 조국인 폴란드의 이름을 딴 것이다. 당시 폴란드는 러시아프로이센, 오스트리아의 지배 하에 있었다. 곤경에 빠진 조국 폴란드의 이름을 따서 붙인 것은 마리 퀴리의 희망이었다. 폴로늄은 정치적 논쟁이 따르는 이름을 붙인 첫 번째 원소이다.

성질[편집]

천연 방사성계열에는 7종의 동위 원소가 존재하는데, 토륨 계열에는 토륨 A(216Po), 토륨 C'(212Po)가, 우라늄 계열에는 라듐 A(218Po), 라듐 C'(214Po), 라듐 F(210Po)가, 악티늄 계열에는 악티늄 A(215Po), 악티늄 C'(211Po)가 속한다. 이 중에서 라듐 F(210Po) 이외는 수명이 짧다. 210Po은 우라늄 238 238U의 붕괴 생성물로서 우라늄 광석 속에 함유되어 있지만, 피치블렌드에는 광석 1t당 0.1mg 이하의 미량이 함유되어 있다. 클라크수는 4×10-14(제87위)이다. 최근에는 비스무트를 원자로 내에서 중성자를 조사하여 라는 핵반응에 의해서 생긴다.

백금을 전극으로 하여 염류 수용액을 전기 분해하고, 진공 증류하여 금속을 얻는데, 금속은 은빛 광택을 지니며 무르다. α형, β형의 두 변태가 있는데, α형은 단순입방격자이며 저온에서 안정하다. β형은 단순마름모격자이며 고온에서 안정하다. α형에서 β형으로의 전이온도는 36 ℃(18∼54 ℃에서는 공존한다)이다. 공기 중에서는 황색의 산화 피막을 만든다. 수소와는 반응하기 어렵고, 할로젠과는 가열함으로써 반응한다. 에는 침식되지 않지만, 묽은 에는 서서히 녹는다. 베릴륨, 칼슘, 나트륨, 니켈, 아연 등과는 폴로늄화합물을 만든다.

독성[편집]

시안화수소보다 약 1조 배 더 강한 엄청난 독성을 가지고 있으며, 1조분의 1그램만 인체에 들어가도 극히 위험하다. 폴로늄-210은 청산가리보다 2억 5,000만배 강한 맹독성 물질이다. 상처나 음식물로 체내에 들어가야 하며, 피부로는 침투할 수 없다. 한 번 인체에 투입되면 해독제가 없다.

폴로늄을 생산하기 위해선 대규모 원자력 설비가 필요한데다 워낙 위험하고 희소해 정부 차원에서만 관리 가능한 물질이다.

2004년 노벨평화상 수상자인 야세르 아라파트 전 팔레스타인 자치정부 대통령이 75세로 프랑스 군 병원에서 사망했다. 이스라엘군에 의해 가택연금 중이었다가, 병으로 쓰러져, 프랑스의 군병원에서 치료를 받았지만, 보름만에 사망했다. 스위스 로잔대학병원 물리방사선 연구소 과학자들의 보고서는 아라파트 유해에서 정상치의 18∼36배에 이르는 폴로늄-210이 발견되어, 아라파트가 독살됐을 가능성이 큰 것으로 보았다.[1]

2000년 영국으로 망명해 러시아 푸틴 정권을 비판해 오던 전직 FSB 요원 알렉산드르 리트비넨코가, 2006년 11월 런던의 그로스브너 스퀘어밀레니엄 호텔(en:Millennium Hotel Mayfair)에서 친구인 전직 FSB 요원 2명을 만난 직후 쓰러져 2주일만에 죽었다. 런던 경시청은 당시 마신 홍차 잔에서 폴로늄-210을 발견했다. 그의 체내에선 우라늄 100억 배에 달하는 방사능 물질인 폴로늄-210이 다량 검출됐다.[2]

런던 경시청은 2016년 11월 함께 차를 마셨던 안드레이 루고보이드미트리 콥툰을 국제 지명수배했지만, 러시아는 그의 신병 인도를 거부해왔다.[3] 2016년 12월 8일, 안드레이 루고보이에게 방사능물질 피폭 증상이 나타났다고 러시아 인테르팍스통신이 보도했다. 2007년 안드레이 루고보이는 친크레믈 성향의 러시아 자유민주당 비례대표 2번으로 러시아 하원의원에 당선 되었으며, 2015년 푸틴 대통령에게서 '조국에 봉사했다'는 이유로 훈장을 받았다.

담배에도 폴로늄-210이 약 0.516 pCi/g정도(미국 기준, 약 0.02Bq/g 에 해당) 포함되어 있다.

흔하지 않은 단순 입방 결정체이다.

용도[편집]

210Po은 α선원으로서 사용된다. 베릴륨과의 합금은 α선이 섞이지 않은 중성자원으로서 중요하다.

  • 정전기 방지 솔에도 폴로늄이 미량 포함되어 있다.

각주[편집]

  1. “아라파트 노환으로 숨져” 프랑스 연구소, 폴로늄 독살 아닌 자연사 결론, 국민일보, 2013-12-05
  2. 케네디·킹목사·아키노 … 암살범 잡혀도 수수께끼 남아, 중앙일보, 2017-02-18
  3. 차베스, 암인가 독살인가, 한겨레, 2013-03-22

외부 링크[편집]