지난 시간에는 위험하지만 임상 분야에서 활약하는 원소 ‘탈륨(Tl, 원자번호 81번)’에 관한 이야기를 들려드렸습니다. 오늘은 멘델레예프를 기리며 이름 지어진 원소 ‘멘델레븀(Md, 원자번호 101번)’에 대한 이야기를 준비했습니다.

원자번호 101번 ‘멘델레븀(Md)’을 소개합니다.

‘멘델레븀(Md, 원자번호101번)’은 방사성 초우라늄 원소로 반감기가 비교적 짧으며 강한 방사선을 내며, 화학 반응성이 큰 금속 원소입니다. 얻어지는 양이 매우 적기 때문에 아직까지 순수한 원소 상태의 금속이나 고체 화합물을 얻지 못했습니다. 따라서 방사성 붕괴 성질 이외의 성질들은 거의 알려져 있지 않습니다. 다만 멘델레븀의 분리 과정에서 몇 가지 물리·화학적 성질들이 추측되고 있습니다. 은백색 또는 회색 금속으로  녹는점은 약 830℃로 예측되며 공기, 수증기, 산과 잘 반응할 것으로 짐작됩니다. 밀도나 끓는점 등은 아직 알려지지 않았습니다. 멘델레븀은 얻는 양이 매우 적고 빠르게 붕괴해 기초과학 연구 목적으로만 사용됩니다.

‘멘델레븀’의 발견과 원소명의 유래

멘델레븀은 1955년 2월 미국 캘리포니아대학 버클리 캠퍼스의 앨버트  기오르소(Albert Ghiorso, 1915~2010)가 이끄는 연구팀에 의해 합성·발견되었습니다. 연구팀은 사이클로트론(cyclotron)으로 원자번호 99번 원소인 아인슈타이늄(Es)의 동위원소에 헬륨(He)이온(α 입자)을 충돌시켜 멘델레븀을 검출하였습니다.

원소 이름은 주기율표를 처음 만들어 화학의 새 지평을 연 러시아 화학자 드미트리 멘델레예프(Dmitri Mendeleev, 1834~1907)의 이름을 따서 지었습니다. 같은 해인 1955년에 국제순수·응용화학연맹(IUPAC)에 의해 승인되었는데, 당시에는 동서 냉전 시대였기 때문에 시보그가 미국 정부를 설득하여 러시아 화학자의 이름을 따서 원소 이름을 짓는 것을 허락받는 과정이 필요했다고 합니다. 원소기호는 처음에는 ‘Mv’로 하였으나 1957년의 국제순수·응용화학연맹(IUPAC) 총회에서 ‘Md’로 변경되었습니다.

‘멘델레븀’ 은 어디에 사용될까요?

멘델레븀은 얻을 수 있는 양이 너무 적습니다. 연간 전 세계 생산량은 수 마이크로 그램(μg)에 불과합니다. 그나마도 빠르게 붕괴하기 때문에 멘델레븀을 포함한 초우라늄 원소들은 기초과학 연구 목적으로만 사용됩니다. 오랜 시간이 지나도 멘델레븀을 실생활에 활용할 날은 오지 않을 것으로 보입니다.

멘델레예프의 최고 업적은 주기율표를 그린 것입니다. 단순해 보이는 이 발견은 원소의 성질을 설명하고 그 규칙성이 어떠한 지 알게 해주었고, 당시 발견되지 않은 원소의 성질까지 예측하게 되었습니다. 그날 이후로 화학자와 물리학자들은 멘델레예프의 예측에 맞춰 주기율표의 빈자리를 채워 나가고 있으며 그의 업적을 기리기 위해 101번 원소에 그의 이름을 붙였습니다. 멘델레예프의 주기율표는 화학적 영역뿐 아니라 물리, 생명, 재료, 에너지과학 발전의 밑거름이 되고 있습니다. 다음 시간에는 푸른 빛을 내는 은백색 방사성 원소 ‘악티늄(Ac, 원자번호 89번)’에 대한 이야기로 돌아오겠습니다.

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