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프로메튬은 어디에 있을까? 자연에 없는 이유는?

물질 2025. 4. 23.

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?

  1. 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.
  2. 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.

그럼 정말 자연에는 하나도 없을까?

  1. 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.
  2. 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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