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Just Because..../Science·Math

새로 발견된 4개의 원소 113번, 115번, 117번과 118번으로 새단장한 원소 주기율표(Periodic Table)

by Helen of Troy 2016. 1. 5.

 

 

새로 발견된 4개의 원소들로 채워진 새로운 원소 주기율표(Periodic Table)

 

 

 

4개의 새로운 원소가 발견이 되어서 보기에 좀 어수선하던 원소 주기율표에

일곱번째 주기에 새롭게 발견된 원소들로 꽉 채워져서 원소 주기율표가 네모 반듯하게 보여지게 되었다.

이번에 발견된 원소들은  일본, 러시아와 미국의 과학자들에 의해서 발견이 되어서

2011년에 발견된 원소 114와 116 이후로 4년만에 발견되어서 화학계에 큰 쾌거를 올렸다.

 

새 원소들은 작년 12월 30일에 전세계의 화학물질의 명명, 용어, 측정방식을 총 관장하는

미국의 International Union of Pure and Applied Chemistry 기관

의해서 공식적으로 검증이 되었다.

 

하지만, 현재까지 오랫동안 사용되던 화학 교과서에 새로 발견된 원소가 포함된

새로운 원소 주기표가 포함된 새로운 화학 교과서의 출판은

네 원소들의 공식적인 이름을 정해질 때까지 잠시 기다려야 할 것 같다.

(과학이 점점 발달하면서 언젠가 8째 칸도 새로운 원소들로 채워질 수도 있다.)

 

 

 

 

 

우리가 잘 알고 있는 원소 주기율표는

오랜 세월에 걸쳐서 과학자들이 각 원소들은 원소마다의 정해진 양성자들이

같은 숫자의 전자들이 그 주위를 빠른 속도로 돌고 있다는 것을 밝혀지면서,

러시아의 화학자 드미트리 멘델레브에 의해서 1869년에 첫 원소 주기표가 만들어졌다.

 

그 후로 새로운 원소들이 계속 발견이 되면서,

원소의 무게와 특성에 따라서 원소 주기율표 칸에 하나씩 채워져 왔다.

원소 숫자가 많아진다는 뜻은 그만큼 양성자의 숫자와 중성자들이 많아지면서

질양이 증가하게 되고, 그에 따라서 원소핵의 안정성도 줄어들게 되면서

방사성능 원소로 붕괴된다.

 

 

 

일본 리켄 연구소의 고수케 모리타씨가

2015년 12월 31일에 와코에서 기자회견을 열고 있다.

일본은 아시아에서 최초로 원소 113번을 명명할 권리를 이번에 얻게 되었다.

 Kyodo News via AP 

 

 

IUPAC는 원소 115, 117 과 118은 캘리포니아에 위치한 Dubna and Lawrence 국립 연구소의

러시아-미국 합동 과학자 팀들이 이 세 원소의 존재를 충분히 증명할 자료를 제출했다고 발표했다.

한편, 원소 113은 러시아-미국 과학자들을 비롯해서 일본의 리켄 연구소 소속 과학자들에게 의해서

발견되었다고 IUPAC가 공식으로 인정했다.

 

일본 리켄 연구소의 리더인 고수케 모리타씨는 곧 원소 119 뿐 아니라

더 크고 무거운 원소를 찾는 작업을 계획하고 있다고 밝혔고,

리켄 연구소의 소장을 역임했고, 노벨화확상을 받았던 료지 노요리 박사는

"과학자들에겐 새로운 원소를 찾는 것은 올림픽에서 금메달을 딴 것보다

훨씬 대단하고 자랑스러운 업적이다." 라면서 흥분은 감추지 못했다. 

 

새로운 원소들의 공식적인 이름은 머지않아서 원소들을 발견한 과학자 팀들에 의해서 명명될 예정이며,

원소 113 은 아시아에서 처음으로 명명되는 원소가 된다.

그때까지 IUPAC 은 원소 113은 ununtrium (Uut), 원소 115는 ununpentium (Uup),

원소 117은 ununseptium (Uus), ununoctium (Uuo) 로 임시적으로 명명되었다.

(ununtrium 등 임시적인 이름은 라틴어로 숫자 113, 115, 117과 118를 뜻한다.)

원소들의 이름은 주로 전설에 의거하거나, 무기질, 국가이름,

특성이나 과학자의 이름을 따서 정해지는데, 과학자들의 출신 국가의 프라이드와

과학자들간의 알력과 자존심이 반영되어서 곧 정해질 이름들이 벌써부터 궁금해진다.

 

새로운 원소들은 자연적으로 만들어진 원소가 아니라 사람들에 의해서 합성된 원소(synthetic)로,

가벼운 원소들의 원소 핵들을 아주 빠른 속도로 충돌을 시켜서

아주 운이 좋으면, 무겁고 큰 원소핵이 융합되어서 새로운 합성 원소가 만들어진다.

하지만 새로운 원소의 발견은 이렇게 간단하게 이루어지는 것이 아니라,

입자 가속기를 돌려서 핵 융합을 다시 재현해야 하는데,

재현이 성공적으로 발생해도 소수의 새로운 원소가 만들지며,

일곱번째 줄에 위치한 대부분의 원소들이 불안정한 특성때문에

그나마 아주 짧은 시간동안만 존재하다가 바로 다른 원소로 자연붕괴해 버린다.

 

원소 113 의 예를 들자면, 이 원소는 합성해서 수천분의 일초보다 짧게 존재했다.

그리고 이론과 달리 이 무거운 원소를 두번만 재현할 수 있었고,

세번째 재현은 7년 후에나 달성할 수 있을 정도로 입증하기가 만만치 않다.

 

 

 

 

개인적으로 욕심을 부리자면

이번 새로운 원소발견을 비롯해서 노벨 과학상 수상자를 배출한

가까운 일본처럼 지금부터라도 장기적인 안목으로

순수과확과 기초과학에 과감하게 투자해서 

앞으로 원소 주기표에 지금까지 존재하지 않았던 8번째 주기를 체워 나갈

새로운 원소들의 발견은

한국의 과학자들의 의해서 이루어지길 기대 해 본다.