지난 시간에는 중성자를 흡수하는 능력이 매우 뛰어난 금속 원소 ‘하프늄(Hf, 원자번호 72번)’에 대해 소개해 드렸습니다. 오늘은 독일의 도시이름을 딴 초우라늄 원소 ‘다름슈타튬(Ds, 원자번호110번)’에 대한 이야기를 준비했습니다.

원자번호110번 ‘다름슈타튬(Ds)’을 소개합니다.

‘다름슈타튬(Ds, 원자번호 110번)’은 독일 중이온 가속기 연구소에서 납과 니켈 이온을 충돌시켜 만든 원소입니다. 중이온 가속기 연구소가 위치한 다름슈타트에서 이름을 따왔으며 물리적, 화학적 성질은 밝혀진 것이 없지만 팔라듐, 백금과 같은 귀금속 원소일 것으로 추측됩니다. 산업적으로 이용될 가능성이 큽니다.

‘다름슈타튬’의 발견과 원소명의 유래

1994년 11월 9일에 독일 중이온 가속기 연구소(GSI) 연구진은 납208에 중이온 선형가속기로 가속시킨 니켈62 이온을 1초마다 3조 개씩 충돌시켜 110번 원소를 합성했습니다. 이는 같은 연구진이 1984년에 ‘하슘(Hs, 원자번호 108번)’을 합성∙발견한 이후 10년 만에 이룬 새로운 원소 발견이었습니다. 같은 해 미국 로런스버클리 연구소의 기오르소 연구진이, 1996년에는 러시아 더브나 합동원자핵 연구소의 라자레프 연구진도 110번 원소의 발견을 보고했습니다. 그러나 독일 중이온 연구소의 논문이 간발의 차로 먼저 발표되었고 실험 데이터의 신뢰성도 매우 높았기 때문에 새로운 원소의 명명권은 독일이 가지게 되었습니다.

다름슈타튬이 발견되기까지의10년의 공백은 첫 번째 초우라늄 원소인 ‘넵투늄(Np, 원자번호 93)’이 1940년에 인공적으로 처음 합성되어 발견된 이후, 새로운 원소가 합성∙발견되지 않은 가장 긴 기간입니다. 참고로, 다름슈타튬이 발견된 이후 1년 3개월 이내에 원자번호 111번과 112번 원소들이 합성∙발견되었습니다.

다름슈타튬의 원소명은 오랜 시간이 흐른 후 정식으로 인정받았습니다. 2003년 국제순수응용화학연합(IUPAC)은 연구소 소재지인 다름슈타트(Darmstadt)시의 이름을 따 이 원소의 이름을 ‘다름슈타튬(Darmstadtium)’이라 지었습니다.

‘다름슈타튬’은 어디에 사용될까요?

다름슈타튬은 일반적으로 지구상에 존재하지 않고, 가속기를 통해 생성됩니다. 화학연구에 이용할 수 있는 적당한 다름슈타튬의 동위원소는 발견하지 못했지만 주기율표에서 백금 바로 아래 위치하기 때문에 백금과 마찬가지로 다양한 화합물을 만들 수 있을 것으로 예측되고 있습니다.

다음 이 시간에는 희토류 원소 중에서는 가장 단단하고 밀도와 녹는점이 높은 원소 ‘루테튬(Lu, 원자번호71번)’에 대한 이야기로 돌아오겠습니다.

출처> 누구나 쉽게 배우는 원소 (그림으로 배우는 118종 원소 이야기) /원소가 뭐길래 (일상 속 흥미진진한 화학 이야기) / Big Questions 118 원소 (사진으로 공감하는 원소의 모든 것)