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테크네튬

last modified: 2014-01-05 00:07:59 by Contributors

Technetium

Tc-usage.JPG
[JPG image (7.63 KB)]


전이 금속 원소의 일종으로, 원자번호는 43.


주기율표 7족에 속하는 인공방사성 금속원소로서 1937년 페리에르와 세그레이가 몰리브덴의 핵반응으로 만들었다. 은회색이나 습한 공기 중에서는 광택이 없어지며 레늄과 화학적 성질이 흡사하다.

테크네튬은 세계 최초의 인공방사성원소이다. 주기율표에서는 망간의 아래에 위치하는데, 많은 연구자들이 이 위치에 들어갈 원소를 찾기 위한 실험을 했다. 그것은 일본도 예외는 아니어서, 1908년에 일본의 오가와 마사타카라는 사람이 천연광물 속에서 43번 원소를 발견했다고 발표해 이를 니포늄이라 이름붙였다. 하지만 다른 과학자들에 의해 재확인되지 못했고, 이 새로운 원소는 잘못된 것으로 판명났다.[1] 그 후 1925년 독일의 노다크가 75번 원소인 레늄과 43번 원소인 마수륨을 발견하였는데, 이 중에서 마수륨은 2000년대에 와서야 재확인이 되었고, 현재 안정 핵종은 존재하지 않는 것으로 생각된다.

테크네튬을 처음으로 발견한 것은 이탈리아의 페리에르와 세그레이였다. 1937년, 사이클로트론 실험 중 몰리브덴제 편향판에 중양자나 중성자가 우연히 충돌해서 새로운 원소 테크네튬이 발견되었다. 천연에는 거의 발견되지 않는 원소지만[2], 1961년 우라늄, 토륨이 자발 핵분열을 할 때 생성되는 극미량의 테크네튬-99가 우라늄 광석에서 발견되었다.
그런데 스펙트럼 분석 결과, 우주에는 미라처럼 테크네튬이 소량 존재하는 별이 있다. 미라는 60억살의 점근거성단계에 있는 적색거성으로 중심핵의 온도가 3억K이나 되기 때문에 느린 중성자 포획 과정인 S-과정을 일으킬 수 있다. S-과정으로 인해 별 내부에 테크네튬이 형성된다.[3]

테크네튬-99m은 핵의학 진단에 널리 쓰이며, 심장병과 암 증상을 진단하는데 쓰인다.
대부분 실험용 원자로에서 고농축 우라늄을 핵분열하고 남은 핵 찌꺼기 내에서 몰리브덴-99(반감기: 2.7일)형태로 추출한다. 우라늄-235가 100g이 핵분열하면 약 2.12g의 테크네튬-99계열[*몰리브덴-99, 테크네튬-99m, 테크네튬-99를 총칭한 붕괴사슬)이 추출된다.

Milking with Cow라 하여 진단용 테크네튬 용액을 쉽게 얻는 방법이 있다. 상기 언급된 몰리브덴-99를 알루미나(Al2O3)collumn에 흡착시켜 두면 베타-마이너스 붕괴 후 테크네튬-99m으로 전환되는데, 필요시 이를 0.9%주사용식염수(멸균등장, progen-free)로 유출시키면 (Na+)(99mTcO4-)의 형태로 정맥주사, 경구투여 등이 가능한 용액을 그때 그때 얻을 수 있다. Milking이라는 이름이 붙은 유래는 이렇게 얻어진 용액이 한방울씩 똑 똑 떨어지는게 소 젖짜는것과 비슷하다고 해서(....)

주석의 화합물과 테크네튬 99를 섞어서 주사하면 순환기계의 병을 알아내는 것도 가능하다. 테크네튬 99를 이용해서 진단한 후에는 붕괴생성물 테크네튬 99가 남지만 인체에서 급속히 배출되고 체내에 남아도 반감기가 길기 때문에(=방사성이 약하기 때문에) 방사능의 영향은 거의 없다.

여담으로 게임 헤일로UNSC함선의 초광속 엔진인 샤-후지카와 엔진에 필요한 원소 중 하나이기도 하다.[4]

EVE 온라인에서 제식 장비처럼 취급받는 Tech Level 2(Tech 2) 장비나 함선을 생산하는 데 필요한 원소이다. 달에서만 채취할 수 있는 문 미네랄(Moon Mineral)로 분류된다. 과거에는 별 볼일 없었지만 2010년쯤 제작 레시피가 변경되면서 필요 수량이 증가했는데, 이게 은하의 한 섹터에 거의 독점적으로만 뭉쳐있는 게 확인되면서 패치 후 3개월만에 가격이 50배 넘게 폭증했다.(...) 현재는 EVE의 석유 역할을 하고 있다고 해도 과언이 아니다. 유저간 영토 싸움의 주된 이유 중 하나가 테크네슘이 산출되는 "테크 달(Tech Moon)"의 소유권을 빼앗기 위해서일 정도다.

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  • [1] 사실 그가 발견한 원소는 레늄이었다. 만일 이것이 정식으로 인정되었다면 우리는 일본이 원소 이름에 자기 나라 이름을 넣은 걸 보고 배가 많이 아팠을지도 모른다. 지금은 우눈트륨이 그 다음 후보가 되고 있다.
  • [2] 반감기가 가장 긴 테크네튬-98도 반감기가 423만년이라 태양계의 나이에 비해 월등히 짧아 이미 다 붕괴하여 현재는 아예 존재하지 않는다.
  • [3] S-과정은 중심핵의 온도가 2억 5천만K이 넘는 적색 거성의 내부에서 느리게 일어나며 최종적으로 비스무트-209까지 형성된다. 적색 거성에서 미량 일어나는 핵합성과정이지만 우주에 존재하는 무거운 동위원소의 풍부에 기여한다.
  • [4] 자세한건 셀레늄항목 참조

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