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세그레의 첫 번째 인공원소 테크네튬 발견
‘이 원소는 지구에는 없을지도 모른다. 그렇다면 그 성질을 갖는 원소를 인공적으로 만들면 될 것 아닌가.’
첫 번째 인공원소는 이 같은 엉뚱한 도전에서 발견되었다.
발견자는 이탈리아의 물리학자 에밀리오 세그레.
‘인공적으로 새 원소를 만들자면 다른 원소의 원자핵 속에 존재하는 양자의 수를 바꾸어 주면된다. 원자번호가 가까운 원자의 원자핵에 양자 같은 것을 충돌시키면 되는 것이다.’
이론적으로는 가능했다. 그러나 당시 이탈리아에서 이 실험은 사실상 불가능했다.
‘미국 캘리포니아 대학의 사이클로트론이 필요한데...’
세그레는 1936년 여름, 드디어 캘리포니아대학을 찾아갔다. 그는 그곳에 있는 사이클로트론으로 중양자 및 양자 한 개와 중성자 한 개로 이루어진 수소의 원자핵을 몰리브덴에 조사시켜 그 부서진 조각을 가지고 이탈리아로 돌아왔다.
‘몰리브덴은 원자번호가 42번이므로 원자핵에는 양자가 42개 있다. 그것에 중양자 한 개가 뛰어들면 양자 한 개가 늘어 수가 43개인 원소 즉, 43번 원소가 생겨나야 한다.’
세그레는 곧 바로 실험에 들어갔다. 부서진 몰리브덴의 조각에서 43번 원소를 인공적으로 분리하는 것이었다.
‘주기율표에서 43번 원소는 망간의 밑 레늄 위에 있다. 그러므로 이 두 원소는 화학적 성질은 닮았을 것이다.’
세그레는 그 소중한 재료를 녹이고 망간과 레늄에 화학적 성질이 비슷한 물질을 꺼내는데 성공했다. 그 속에 새 원소가 존재한다는 것을 확인한 것이다. 오랜 세월동안 많은 화학자들이 도전했으나 찾을 수 없었던 43번 원소로 방사성 원소였다. 때는 1937년, 실험 1년만의 개가였다.
세그레는 이 원소의 이름을 최초의 인공원소이므로, ‘인공’이라는 뜻인 ‘테크네튬’이라고 명명했다.
글 : 왕 연 중
(한국발명문화교육연구소 소장, 영동대학교 발명특허공무원학과 교수)
(이메일 : wangyj39@dreamwiz.com 전화 : 011-890-8578 )
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