폴로늄
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1. 개요
1898년, 퀴리 부부가 피치블렌드에서 우라늄보다도 훨씬 강한 방사선을 방출하는 물질을 추출하는 데 성공했다. 피치블렌드가 내뿜는 강력한 방사능에 주목해, 고심 끝에 새로운 원소 폴로늄을 추출해낸 것이다. 1톤의 피치블렌드에 포함된 폴로늄의 양은 불과 100마이크로그램이었기 때문에 추출은 정말로 곤란의 극치였던 것이다. 그리하여 마리 퀴리의 조국인 폴란드의 이름을 따서 '폴로늄'이라 이름지어졌다. 폴로늄을 발견한 지 5달 후에 퀴리 부부는 역시 같은 피치블렌드에서 라듐도 발견한다.
폴로늄은 마리 스쿼도프스카 퀴리가 자신의 조국 폴란드의 이름을 따서 지은 원소 이름이다. 발견 당시만 해도 폴란드는 러시아의 통치를 받던 상황이었으므로 어찌보면 독립 운동의 일환이었던 것. 허나 이 폴로늄이 세월이 흘러 러시아의 정치적 탄압과 암살을 상징하는 방사능 홍차의 원료가 된 것은 참 아이러니하다. 자세한 내용은 문서 참조.
금속 가운데 유일하게 단입방 결정(Simple Cubic)을 가진 금속이다. 그렇기에 다행히(?)도 잘 취급되지 않는다. 인공 원소가 아닌 원소 중 주기율표에서 금속중 가장 오른쪽에 있다.[1] 산소나 황과 같은 16족.
2. 독성
폴로늄은 은백색의 금속으로 원소들 중에서도 1, 2위를 다툴 정도로 독성이 강하다. 반수 치사량 (LD50)은 1 마이크로그램 이하. 맹독인 사이안화수소(HCN : 흔히들 '''청산'''이라고 알고 있는 그 물질)의 LD50이 250 밀리그램이므로, 청산가리의 25만분의 1이다.[2] 하지만 폴로늄은 자연에서의 존재량이 적고, 반감기(138.401일)도 짧기 때문에 별로 환경에 위협이 되지는 않는다.
동위원소인 210Po는 비소나 탈륨 등을 잇는 차세대의 독약으로 주목받고 있다. 불안정한 폴로늄 원자핵이 알파붕괴를 하면서 알파선을 미친듯이 내놓는데, 이 폴로늄을 먹기라도 하면 그대로 끝장. 러시아의 KGB 전직 첩보원 알렉산더 리트비넨코 암살 사건에 사용된 방사능 홍차도 210Po이다. 방사성 물질이기 때문에 취급하기는 어려울지 몰라도, 암살에는 이만한 독이 없다. 방사능을 내뿜으니 종래의 독과는 달리 해독하기도 쉽지 않다. 그나마 몸 안에서 빼낼 수 있는 중독 해독제론 BAL 등이 있는데, 빨리 조치를 안 취하면 죽는다.
폴로늄의 정상녹는점은 254도고 정상끓는점은 962도지만 210Po은 55도로만 가열해도 2-3일 안에 절반이 넘게 이폴로늄(Po2) 기체로 기화한다.[3] 알파붕괴를 하면서 알파선이 원자들끼리 쳐 밀어내는 성질을 갖는다는 가설이 나와 았다.
담배 안에도 소량의 210Po이 존재한다. 왜냐면 담배가 인산염 비료에 포함된 폴로늄 210을 흡수를 해서 저장해두기 때문. 1960년대에 담배 안에서 폴로늄을 발견했는데, 담배회사에서 돈을 그렇게 들이고 연구를 했는데 아직도 완전한 제거책을 못 내고 있다. 그러므로 제발 죽고 싶지 않다면 담배는 피우지 말 것. 특히 실내에서도 그렇지만 실외에서도 간접흡연으로 불특정 다수에게 피해를 끼친다. 화장실에서도 피지마라.
알파선을 내뿜은 뒤도 문제인 게, 마찬가지로 몸에 해로운 '''납'''이 생성되기 때문이다.
3. 이용
- 폴로늄은 옛날에 직물공장 등에서 이용된 적이 있는데, 이것은 폴로늄에서 방출되는 알파 입자의 전리작용을 이용한 것이었다. 이 전리에 의해 발생한 정전기를 공중에 흩어 버리고, 직물기계에 축적되는 정전기를 중화시켜 조작시의 전기충격이 일어나지 않게 하거나 건조판면에 먼지가 앉는 것을 막거나 한 것이었다. 지금은 연구용 알파 입자원으로서 사용되고, 폴로늄과 베릴륨의 합금은 중성자선원으로서 이용되고 있다. 또, 1 g의 폴로늄이 든 캡슐은 알파 붕괴를 일으키며 500도의 열이 발생하기 때문에 인공위성의 경량열원으로도 이용된다(520kJ/h). 자세한 것은 원자력 전지 문서 참조.
- 푸틴의 홍차 암살 사건에도 사용 되었다. 방사능 홍차 문서 참조.
4. 대중문화에서
영화 트랜센던스에서 AI 전문가 윌 캐스터가 총에 맞았는데 일반 총알이었다면 스쳐 지나가서 아무 문제 없었으나 폴로늄이 함유되어 있어 회복하지 못하고 죽게된다.
[1] 인공 원소까지 포함하면 가장 오른쪽에 있는 금속은 오가네손.[2] 물론 이는 체내에서의 알파선 방출에 의한 독성이지 청산가리처럼 직접적인 화학적 작용으로 인한 독성은 아니다.[3] 실제로 낮은 온도에서 이원자인 홑원소 분자로 기체를 이루는 것은 비금속 원소의 매우 전형적인 특징이다.