라듐
1. 개요
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주기율표 제2족, 알칼리 토금속에 속하는 방사성원소이다. 같은 질량의 우라늄보다 훨씬 강한(300만 배!) 방사능을 가지므로, 방사능에 대한 연구가 본격적으로 이루어지게 되었다. (애초에 방사선이란 뜻의 radiation과 이 radium이 어원이 같다.) 동위원소가 여럿[2] 있지만, 그 모든 동위원소가 강한 방사능을 띠는 위험한 원소. 자연에서 발견되는 라듐은 토륨이나 우라늄의 붕괴로 생성되는 원소이다. 따라서 일반적으로 '''우라늄'''[3]과 '''토륨'''광석에 포함되어 발견된다.
2. 라듐에 얽힌 이야기
마리 퀴리의 업적을 얘기할 때 꼭 들어가는 원소.
2.1. 발견
라듐은 흰색의 광택이 있는 부드러운 금속으로, 1898년 마리 퀴리와 조교였던 G. 베몽에 의해 발견되었다. 그들은 폴로늄과 마찬가지로 10톤 이상의 피치블렌드에서 새로운 원소를 발견했다. 이 원소는 어두운 곳에서 푸른 빛을 발했기 때문에 '빛을 발산한다' 라는 뜻의 라틴어 'Radius'에서 유래하여 라듐이라는 이름을 붙였다.
라듐 발견 4년 후, 피에르 퀴리가 불의의 사고로 사망했지만 마리 퀴리는 라듐의 연구를 계속했다. 1910년에는 마리 퀴리와 앙드레 루이 드비에른이 금속 라듐을 분리해냈다. 하지만 마리 퀴리는 오랜 세월에 걸쳐 방사선을 쬔 탓에, 1934년에 재생불량성 빈혈(백혈병과는 다르다.)로 세상을 떠났다.
2.2. 라듐의 (과거의)활용법
현대에 들어와서는 별로 쓰이는 곳이 없다. 과거에는 야광도료를 만드는데 쓰이기도 했었지만 이는 프로메튬을 거쳐 트리튬으로 대체되었다. 의료용으로 1940~50년대 까지 라듐이 쓰이기도 했으나 이 역시 코발트와 세슘으로 대체되었다. 이들이 더 강력하고 다루기가 쉽기 때문이다.
2.3. 만병통치약 라듐?
라듐이 발견되었을 당시 "새로운 원소", "어두운 곳에서 빛나는 성질" 등의 이유로 각광받았는데 그런 성질 때문에 엉뚱하게도 그 빛을 쬐면 인체에 이롭고 심지어 젊음도 되찾을 수 있다는 믿음이 생겨났다. 그래서 사람들이 저마늄 찜질방에 다니거나 은나노 타령을 하는 것처럼 라듐의 빛을 쬐는 유행[4]이 열풍처럼 일어났다. 당시 열풍의 수준은 '''죽은 사람도 살릴 수 있을 정도의 만병통치약 취급이였다.'''
실제로 판매되었던 제품과 그 사진이 현대에도 남아있다.
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'''라듐이 첨가된 초콜릿'''
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'''라듐이 첨가된 콘돔''' [5]
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'''라듐이 첨가된 좌약'''
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'''라듐이 첨가된 생수'''. 갈색병에 "라디톨, 미 특허청 인증 방사능수(水)"라고 적혀있다. 세 번 증류한 물에 라듐 226과 228[6] 동위원소가 최소 1 마이크로퀴리(약 37 킬로베크렐)만큼 들어있다고 한다. 라디톨은 일반 생수가 아닌 일종의 '치료약'으로 소개되었다. 개발자 J.A. 베일리는 의사들에게도 리베이트를 주어[7] 의사들이 자신의 환자에게 구매를 권유하도록 장려했다.
한국에서도 라듐이 건강관리용으로 홍보되었던 자료가 존재한다. #
다행히도(?) 이런 라듐 제품에는 실제로는 라듐이 함유되지 않은 짝퉁이 많았다고 한다. 이렇게 다방면으로 수요가 증가하면서 라듐의 가격이 천정부지로 뛰었기 때문. 한창때 라듐의 그램당 가격이 1백만불(!)이 넘어갔다고 한다. 결과적으로는 다행이었던 셈.
2.4. 라듐의 위험성
- 알파선을 비롯한 다양한 방사선을 내뿜는다.[8][9] 게다가 칼슘과 화학적으로 비슷해서 인체에 들어가면 뼈나 이에 칼슘을 대체하여 축적되므로 위험하다. 마리 퀴리를 죽음으로 몰고 간 재생 불량성 빈혈도 라듐을 비롯한 각종 방사성 물질 때문으로 추정된다.(하지만 X선에 의한 발병이라는 설도 있다.)
- 알칼리 토금속이라 공기나 물과 만나면 반응한다.
- 알파 붕괴를 일으키면 방사성 물질인 라돈이 되며, 이것 역시 폐암의 원인이 되는 해로운 물질이다. 더 나아가 폴로늄을 거쳐 최종적으로 납이 된다. 4중으로 위험한 원소인 셈.[10]
2.5. 라듐으로 인한 피해 사례
라듐을 오용하다가 피해를 입은 사람들이 차차 늘어났고 그들은 퀴리 부부에게 자신들의 사연을 호소했다. 피에르 퀴리는 마차 사고로 죽었지만, 그 이전에 이미 라듐이 해로운지 아닌지를 증명하려고 자신의 팔에 라듐 결정을 끈으로 묶어 고정시켜 피부에 궤양이 생기는 것을 확인하기도 했다.[11] 마리 퀴리 또한 위에도 나오다시피 방사선 장애로 인한 병으로 죽었다. 또, 이 두 사람의 스승인 앙리 베크렐은 퀴리 부부로부터 받은 정제된 피치블렌드 광석을 윗 옷 앞주머니에 기념품처럼 가지고 다니다가 역시 종양으로 죽었다. 피에르가 자신의 몸에 실험한 것도 이 사건 이후의 이야기다. 이러니 앞서 말한 라듐 웰빙 유행은 지금 생각하면 정말 경악하고도 남을 일이다.
라듐이 인체에 악영향을 끼친다는 것이 본격적으로 사회에 알려진 것은 1925년 시계의 도장 공장에서 일어난 '''라듐 소녀들''' 사건에서부터였다. 라듐은 예전에 시계의 야광도료용으로 쓰였기 때문에 도장공들은 라듐에 항상 노출되어 있었고, 특히 문자판의 작은 점이나 선을 그리기 위해 붓을 핥아서(!)[12] 가늘게 만들어 수작업으로 도포하는 것이 보통이었다. 그래서 젊은 여성들로 구성된 도장공들이 차례차례 암에 걸리는 사건이 일어났다. '라듐 걸즈'라 불리던 그들은 기업에 소송을 제기했고, 이에 라듐의 위험성이 주목을 받게 되었다. 1939년 재판 결과, 1명에 10,000달러를 지불하기로 합의가 되었고 그들은 승소했다. 하지만 대부분의 원고는 소송한 보람도 없이 차례차례 방사능 후유증으로 사망했다고 한다. 이 사건 이후 작업 환경은 대폭 개선되었으며, 현재 이 분야의 야광도료는 삼중수소로 완전히 대체되었고[13], 축광식 야광 기술이 발달한 뒤로 라듐 야광도료는 사실상 사장되었다.
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시계 바늘에 라듐이 발라져 있는 야광 시계. 21세기에도 주기율표 원소를 모으는 사람들을 위해 라듐 페인트가 묻은 시계바늘이 팔리고 있다. 이베이에서 시계바늘 3개에 10달러 정도. 라듐페인트 바늘이 장착된 손목시계의 경우 200달러 후반대에 팔리고 있으며, 라듐 페인트 시계 제조회사가 유명한 회사일 경우 그 가격은 어마어마하게 치솟는다.
그리고, 위의 라듐 함유 생수 중 '라디돌(RADITHOR)' 이라고 써 있는 것은 실제 많은 양의 라듐과 토륨이 함유되어 있었고, 비싼 값에 만병통치제로 팔려 나갔다.
에벤 바이어스 라는 부유한 사업가는 1927년 기차의 침대에서 떨어져 부상당한 후 의사의 권유에 의해[14] 하루에 라디톨을 세 잔씩 마셨다. 이후 라디톨을 중단하기까지 약 3년의 시간이 걸렸는데[15] 아래턱이 썩어 떨어져 나가고[16] 두개골에 구멍이 뚫렸으며 뇌종양이 생긴 후였다. 그 당시 '방사능 중독'으로 소개되었으나 실제로는 급성 방사능 중독은 아니고 암으로 인한 것이라 한다. 어찌됐건 라디톨에 포함된 라듐의 영향인 셈은 맞다. 1932년 3월 결국 숨을 거뒀으며 그 시신은 납으로 된 관에 담겨 매장되었다.
일본에서 2011년 10월, 수도 도쿄 23구에서 핫스팟이 측정되었다. 그런데 처음에는 후쿠시마 원자력 발전소의 영향으로 생성된 것으로 판단했으나, 조사 결과 민가에 라듐이 담긴 병이 있었던 것이 원인으로 밝혀졌다. 그런데 누가, 왜 가져다 놓았는지는 아직 밝혀지지 않았고, 주변 사람들도 라듐을 다루는 업종에 종사하지도 않았다고 한다.
그런데 의외로 성황리에 운영되는 온천 중에도 물에 지각의 미량의 라듐 또는 라돈이 섞여서 약한 방사능이 나오는 온천이 있는데 이를 라듐천 (방사능천)이라고 한다. 한국에서는 수안보온천, 유성온천, 덕산온천, 해운대온천 등이 라듐천. 이게 무슨 미친 짓인가 하겠지만 소량의 스트레스는 몸에 좋을 '''수도''' 있다고 한다(소수 학설). 식물에 약간의 방사선을 쬐어 주면 오히려 잘 자란다거나 하는 연구 결과들이 있긴 하지만, 정설은 아니므로 너무 신뢰하지는 말 것.[17] 어차피 저런 온천에 포함된 라듐은 미량이기 때문에 탕에 하루 종일 몇 년간 하루도 빠짐없이 들어가 있는 정도만 아니라면 걱정할 수준은 아니라고 한다.
[1] 라듐이 인체에 치명적인 물질이라는 것이 대중들에게 알려지기 전에는, 시계의 형광/발광물질로 쓰였다. 현재는 훨씬 안전한 삼중수소(트리튬)또는 LED가 사용된다.[2] 총 25종, 자연 생성 4종[3] 보통 우라늄 10t에 1g 미만[4] '''건강을 위한 라듐 침대'''가 당시 건강용품으로 실제 개발되었고, 당시 사람들은 미래에는 가정에도 '''라듐 난로'''가 보급되리라 여겼으며 실제로 그 모습을 상상한 그림도 나왔다. 하지만 라듐 난로가 나올만한 현대에 라듐은 사장되었다.[5] 다행히 실제 라듐은 없다고 한다.[6] 병에는 메소토륨Mesothorium이라고 써 있다. 라듐의 동위원소일 뿐 진짜 토륨이랑은 다르다[7] 한 다스(12병)마다 액수의 17%[8] 대다수가 알파선, 극소수로 베타선을 내뿜고 엄청 레어로 감마선을 내뿜는다.[9] 라듐으로 야광 시계를 만들던 공장에서 많은 사람들이 방사능으로 인해 사망했었다.[10] 단, 납의 경우 앞의 3개에 비해 오히려 독성이 덜한 편이다. 붕괴해서 나온 납이 유해한 수준이려면 그전에 이미 피폭에 사망하고도 한참 남으니...[11] 마리 퀴리(뮤지컬)에서도 이 이야기가 나오는데, 피에르가 이 실험으로 인한 건강 악화로 마차를 피하지 못해 사고사한 것으로 각색되었다.[12] 바느질을 해봤거나 하는 모습을 옆에서 본 사람이라면, 실을 바늘에 끼울 때 잔털이 걸리지 않도록 가볍게 핥거나 적시는 것을 당연히 봤을 것이다. 이들이 붓을 입으로 물었던 것도 같은 원리였지만 이 붓에는 치명적인 물질이 묻어있었던 게 문제였다.[13] 트리튬(=삼중수소)의 반감기는 12년으로 라듐의 1600.1년에 비하면 찰나라서 야광도료의 수명도 짧다. 12년이면 밝기가 절반으로 줄어든다.[14] 상기한 대로 라디톨은 판매분에 대해 의사에게 리베이트가 주어졌으므로[15] 이때까지 마신 라디톨이 무려 1400여 병이라고 한다.[16] 그의 죽음에 대해 <월스트리트 저널>은, "라듐용액은 바이어스 씨의 턱이 떨어져 나갈 만큼 탁월한 효과를 보여주었다." 라는 헤드라인을 실었다.[17] 주로 프랑스 학계에서 이런 주장을 한다고 한다. 어쨌거나 학계 다수의 의견은 방사능은 역치가 없이 방사능의 양에 정비례해서 몸에 나쁘다는 것.