사마륨...러시아 우랄산맥 남부에서 처음 발견된 광물
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사마륨...러시아 우랄산맥 남부에서 처음 발견된 광물
  • 서산시대
  • 승인 2021.11.23 21:42
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특별기고
사마륨 전자배치도
사마륨 바닥 상태 전자 배치도

사마륨은 사마스카이트(samarskite) 광석에서 발견됐다. 사마스카이트는 1847년 러시아의 광산 공병단 참모장이었던 사마스키(Samarsky)에 의해 러시아 우랄산맥 남부에서 처음 발견된 광물이다.

이때까지 원소의 이름을 지을 때는 대개 원소가 발견된 광물이나 지역, 신화나 천체 혹은 원소의 성질을 따서 지었다.

사마륨도 광물의 이름을 딴 원소이지만, 어원을 생각해보면 사람의 이름을 딴 셈이다. 더군다나 원소의 발견자 이름도 아닌 광물의 발견자 이름을 땄다. 장군이 가진 권력 때문이었을까? 어쨌든 사마륨은 사람 이름을 따서 명명된 최초의 원소가 되었다.

그 후에 순수한 사마륨을 발견해낸 것은 프랑스의 화학자 부아보드랑(PaulEmile Lecoq de Boisbaudran)이다. 디디뮴이 단일 원소가 아니라는 의심이, 그가 사마륨을 분리해냄으로써 사실로 증명된 것이다.

사실 부아보드랑이 분리한 사마륨도 불순물이 상당량 섞여 있었다. 1950년대가 되어 이온 교환법으로 희토류 원소를 순수한 상태로 분리해낼 수 있게 되었다.

PERMANENT MAGNET

사마륨의 주된 이용처는 자석이다. 코발트와 합금하여 사마륨-코발트 자석의 형태로 이용한다. NIB 자석에 비하면 자성은 약하지만, NIB 자석에 비해 잘 산화되지 않고 700이상의 고온에서도 자성을 잃지 않는다. 고가이거나 가혹한 환경에서 사용하는 장비에는 보다 안정적인 사마륨-코발트 자석이 선호된다.

CONTROL ROD

1,080년의 반감기를 갖는 사마륨 동위원소는 연대측정에도 사용된다. 사마륨은 중성자를 잘 흡수한다. 원자력 발전은 원자로에서 핵이 중성자를 흡수하고 분열하며 에너지를 방출한다. 동시에 중성자도 방출하고 이 중성자가 다른 핵과 연쇄반응 하는 것이다. 원자로에서 핵분열 연쇄반응 시에 과도하게 일어나는 것을 막기 위해 사마륨이 들어간 중성자 제어봉을 사용한다.

Sm

62

원자가전자 : 8

원자량 : 150.36g/mol

전자배열 : [Xe]4f66s2

samarium

사마륨

란타넘족

 
김병민 한림대 나노융합스쿨 겸임교수
김병민 한림대 나노융합스쿨 겸임교수

 


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