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베릴륨

last modified: 2015-04-09 11:19:23 by Contributors

Beryllium

Be-usage.JPG
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알칼리 토금속원소로, 원자번호 4번.


주기율표 제2족에 속하는 알칼리 토금속으로, 원소로 원자로의 감속재, 반사재로 쓰인다. 결정구조는 밀집육각결정, 공간군은 P63/mmc

1797년 프랑스의 화학자 보클랭은 녹주석(베릴)에서 미지의 금속산화물을 발견했다. 그는 이 산화물을 맛보고[1] 단맛이 났기 때문에 그리스어로 '달다'를 의미하는 '글루시늄'이라는 이름을 붙였다. 하지만 원소를 분리하지는 못하고, 1828년 독일의 화학자 뷔시와 뵐러가 각각 독자적으로 원소의 분리에 성공해, 그 해에 베릴륨이라는 이름을 붙였다. 단 맛이 나는 베릴륨이지만, 실은 발암성이 강하고, 심각한 만성 폐질환을 일으키는 독성이 강한 원소이다.

녹주석은 공업용으로 주로 쓰이며, 투명한 것은 에메랄드아쿠아마린 등과의 동급의 보석으로 취급한다. 무색의 투명한 녹주석에 불순물이 들어가서 녹색이 된 것이 에메랄드, 물색이 된 것이 아쿠아마린이다.

원자력발전에는 핵분열 후에 방출되는 중성자의 속도를 낮춰, 다음의 핵분열을 일으키기 위한 감속재가 필요하다. 베릴륨은 주로 중성자의 감속재로서 이용된다. 아주 작고 산란단면적이 큰 베릴륨은 경수, 중수, 흑연과 함께 중성자의 감속재 및 반사재로 이용된다. 또한 적외선에 대한 반사력도 뛰어나서 인공위성의 적외선 탐사장치에 쓰이고, X선에 대한 투과성도 좋아서 X선 기기의 부품소재로 사용된다.

또, 구리에 1~2%의 베릴륨을 섞은 것은 '베릴륨청동'이라 불리며, 강인하고 탄력성이 있으며, 전기전도성도 높아서 전기제품 등에 쓰인다.

참고로 이게 공학적으로는 최고의 재료라고 한다... 위에 언급한 특수재료의 의미 외에도, 강철에 비해서 강성이 50% 이상 높으며, 무엇보다도 엄청나게 가볍다(비중 1.85. 그러니까 알루미늄보다도 가볍다! 가장 가벼운 것은 리튬.)는 점을 생각해보면 당연한 말이긴 하다.

그러나...
  • 녹는 점이 너무 높은데다 반응성이 있어서 용접하기 어렵다.
  • 발암물질이다[2]. 그런데 UD치과에서 발암물질인 베릴륨으로 치아보철물을 제작하다 적발된적도 있다
  • 비싸다[3].
이러한 이유들 때문에 공업에서는 위에서 언급한 베릴륨청동 이외에는 실용화가 잘 이루어지지 않고 있다. 가격 문제를 제외하면 순수한 베릴륨이 발암물질이라는 것이 가장 큰 발목을 잡고 있는 형편.

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  • [1] 연금술적 전통이라고 해야 될 것이다. 연금술에서는 물질을 직접 냄새를 맡거나 맛을 보는 방법으로 많이 구분했다. 물론 현대 화학 실험에서 저 짓하다가는 고문관으로 찍히는 건 물론이고, 당신의 인생이 요단강 익스프레스를 탈 수도 있다. 뭐, 정체불명의 독극물이 체내에 잔뜩 누적돼서 느낄 거 못 느낄 거 다 느껴 가면서 서서히 좀비처럼 죽고 싶다면 그런 짓을 해도 괜찮다.
  • [2] 베릴륨으로 인해 발생되는 질환은 특별히 '베릴륨증'이라고 부른다.
  • [3] 이놈의 원료인 녹주석은 분명히 자연상에 존재한다. 문제는 미국 유타주 중부지역에만 집중되어 있다는 것이다. 그리고 더 큰 문제는 그 녹주석을 브러시 웰맨사에서 독점공급한다는 것이다. 가격이 떨어질 수가 없다.

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