루테튬...지구에서 양이 가장 적은 희토류 원소
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루테튬...지구에서 양이 가장 적은 희토류 원소
  • 서산시대
  • 승인 2022.01.21 11:18
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특별기고
루테튬의 바닥 상태 전자 배치도
루테튬의 바닥 상태 전자 배치도

루테튬은 란타넘족 중 마지막 원소로, 툴륨과 함께 지구에서 양이 가장 적은 희토류 원소이다. 루테튬이 존재하는 대표적인 광석은 다른 희토류 원소와 마찬가지로 모자나이트이다.

그런데 모자나이트 1t에서 얻을 수 있는 루테튬의 양은 고작 30g이다. 광석에서 분리하기 가장 어렵고 가격이 비싸서 산업용으로는 많이 사용하지 않는다. 하지만 화학공업에서는 촉매로 사용되는데, 특히 정유공장에서 원유인 탄화수소를 깨뜨리는 크래킹 공정에서 사용된다.

보통 나프타(Naphtha) 유분을 깨뜨리고 재조합하는 리포밍 공정을 통해 다양한 석유화학물질을 얻는다. 의료에서 양전자단층촬영(PET)은 환자의 몸에 주입한 방사성 물질이 양전자를 방출하고 전자와 쌍소멸하며 나오는 감마선을 루테튬 화합물이 포함된 신틸레이터(scintillator)라는 형광센서로 감지한다.

TRIANGULAR

루테튬은 같은 해에 세 명의 과학자에 의해서 각각 발견되었다. 프랑스 화학자 위르뱅(George Urbain), 오스트리아 광물학자 벨스바흐(Carl Auer von Welsbach), 미국 화학자 제임스(Charles James) 세 명이 그 주인공이다. 하지만 발견의 우선권은 위르뱅에게 돌아갔고, 프랑스의 옛 이름인 루테시아(Lutecia)에서 딴 이름이 붙게 되었다.

WEALTH

루테튬은 란타넘족 원소 중에서 가장 희귀한 원소이다. 가격도 어마어마하게 비싸다. 같은 무게의 금에 비해서 여섯 배 이상 비싼 몸값을 자랑한다. 그래서 순수한 루테튬은 연구 외의 용도로는 잘 사용하지 않는다.

 

Lu

71

원자가전자 : 3

원자량 : 174.967g/mol

전자배열 : [Xe]4f145d16s2

lutetium

루테튬

란타넘족

김병민 한림대학교 나노융합 겸임교수
김병민 한림대학교 나노융합 겸임교수

 


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