가돌리늄...자기공명 영상(MRI) 등 영상의 농도를 강조하는 조영제로 사용
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가돌리늄...자기공명 영상(MRI) 등 영상의 농도를 강조하는 조영제로 사용
  • 서산시대
  • 승인 2021.12.03 10:40
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특별기고
가돌리늄 바닥 상태 전자 배치도
가돌리늄 바닥 상태 전자 배치도

희토류인 란타넘 계열 원소는 대부분 비슷하다. 그래서 분리가 어려웠고, 쌍둥이라는 이름이 붙은 원소들도 있다. 그래도 자세히 보면 각 원소마다 차이가 있을 것이다. 아무리 비슷하게 생긴 형제들이어도 독특한 개성이 있게 마련이다. 형제자매가 많은 집에서 가운데 위치한 사람은 성격이 좋은 편이다. 위아래로 치이며 살았던 탓일지도 모르겠다.

란타넘족 가운데에는 가돌리늄이 있다. 전자배치를 보면 f오비탈에 절반의 전자를 채웠다. 물론 이런 이유만은 아니지만 가돌리늄은 희토류 원소들이 가진 대부분의 특징을 전부 가졌다. 그러다 보니 여러 방면에 사용된다.

상온에서 높은 자성을 지닌다. 자석은 첨단 제품에 사용된다. 네오디뮴자석의 단점은 부식에 약하다는 것인데 가돌리늄이 첨가되어 부식을 방지한다. 열중성자 흡수력이 뛰어나 원자로의 중성자를 흡수하는 재료의 핵심 원소이다. X선 촬영 조영제로 바륨을 사용한 것처럼 자기공명 영상(MRI) 등 영상의 농도를 강조하는 조영제로 사용한다.

☞MAGNETIC REFRIGERATION
☞MAGNETIC REFRIGERATION

MAGNETIC REFRIGERATION

자기장을 걸어주면 열을 발산하고, 자기장에서 벗어나면 온도가 내려가는 자기열량 효과(Magnetocaloric Effect)’를 이용한 냉각 기술이 자기냉각 기술이다. 가돌리늄 합금은 20의 실온에서 자성을 잃어 자기냉각 합금으로 이용할 수 있다. 기존의 냉각 방식과 완전히 다른 친환경적인 차세대 냉각 시스템으로 연구되고 있다.

☞NEUTRON CAPTURE
☞NEUTRON CAPTURE

NEUTRON CAPTURE

정상 세포의 손상을 최소화하고 선택적으로 암세포만을 박멸하는 차세대 암 치료기술로 연구되고 있는 성자 포획 치료(Neutron Capture Therapy)’라는 기술이 있다. 경북대 NCT 기초연구실에서 진행 중인 프로젝트에 따르면, 기존에 NCT에 사용하던 붕소(B) 화합물보다 훨씬 중성자를 잘 흡수하는 가돌리늄이 항암 치료의 새로운 길을 열어줄 가능성이 있다.

Gd

64

원자가전자 : 10

원자량 : 157.25g/mol

전자배열 : [Xe]4f75d16s2

gadolinium

가돌리늄

란타넘족

 
김병민 한림대 나노융합스쿨 겸임교수
김병민 한림대 나노융합스쿨 겸임교수

 


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