프로메튬은 어디에 있을까? 자연에 없는 이유는?
프로메튬(Promethium)은 희토류 금속 중에서도 조금 특별한 원소입니다.
왜냐하면 자연에서 거의 찾아볼 수 없는 원소이기 때문이죠.
다른 희토류는 광물 속에서 비교적 쉽게 발견되는데,
프로메튬은 주기율표에 분명히 있는데도 일상 환경에서는 거의 보이지 않는 원소입니다.
그 이유를 하나씩 살펴보겠습니다.
자연에 거의 없는 이유는?
- 안정한 동위 원소가 없다
- 프로메튬은 모든 동위 원소가 방사성입니다.
- 즉, 시간이 지나면 자연스럽게 붕괴해서 다른 원소로 바뀌어 버리기 때문에
지각 속에서 오랜 시간 남아 있을 수가 없습니다.
- 반감기가 너무 짧다
- 대표 동위 원소인 Pm-145는 반감기가 약 17.7년,
Pm-147은 약 2.6년으로, 지질학적으로 보면 너무 짧은 시간이에요. - 수십억 년 된 지구에서 자연적으로 형성된 프로메튬은
지금쯤 거의 다 사라졌다고 볼 수 있습니다.
- 대표 동위 원소인 Pm-145는 반감기가 약 17.7년,
그럼 정말 자연에는 하나도 없을까?
- 극미량은 존재함
- 아주 예외적으로, 자연 상태에서도 우라늄이나 토륨이 붕괴될 때
극소량의 프로메튬이 생성되기도 합니다. - 하지만 이 양은 너무 적어서 광물 채굴이나 산업용 추출은 사실상 불가능해요.
- 아주 예외적으로, 자연 상태에서도 우라늄이나 토륨이 붕괴될 때
- 우주에서는 존재가 확인된 적 있음
- 어떤 별의 스펙트럼(빛 분석)을 통해 프로메튬이 존재한다는 증거가 발견된 적도 있습니다.
- 이는 해당 별에서 핵반응이 현재도 활발하게 일어나고 있다는 뜻이죠.
결국, 대부분은 인공적으로 만들어 사용
- 프로메튬은 보통 핵원자로에서 인공적으로 생성됩니다.
예를 들어, 우라늄-235의 핵분열 부산물로 나오는 소량을 분리해 얻거나,
네오디뮴에 중성자를 쪼여 Pm-147을 직접 생성하는 방식이 쓰입니다. - 이렇게 얻은 프로메튬은 연구용, 계측기용, 열전지용 등으로 제한적으로 활용됩니다.
요약 정리
항목내용
자연 존재 여부 | 거의 없음, 극미량만 존재 |
이유 | 안정 동위 원소 없음, 반감기 짧음 |
생성 방법 | 우라늄·토륨 붕괴 또는 원자로에서 인공 생성 |
우주 내 존재 | 일부 별의 스펙트럼에서 존재 확인됨 |
활용 분야 | 연구, 방사성 전지, 계측 장비 등 제한적 사용 |
마무리 정리
프로메튬은 지구상에서 자연적으로는 거의 사라진 원소입니다.
불안정한 성질 때문에 자연계에 남아 있지 못하고,
지금 우리가 사용하는 대부분은 실험실이나 원자로에서 만들어낸 것이에요.
눈에 띄지 않지만, 우주나 원자력 기술 속에서는
그 존재가 아주 특별한 원소, 그게 바로 프로메튬입니다.
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