(사진출처 : 엘레파츠, 네오디뮴 자석 모습)

오늘은 흔치 않은 희소 금속 중 대표적인 우라늄과 네오디뮴에 대해 알아보겠습니다. 여기서 희소 금속은 천연 존재량이 전거나, 수량은 적지만 추출이 어려운 금속 등 흔하지 않는 31가지의 금속을 말합니다. 

먼저 네오디뮴입니다. 원자 번호는 60번이고, 녹는점은 1024℃, 끓는점은 3074℃라서 상온에서는 주로 고체 상태로 존재합니다. 하지만 150℃ 이상의 온도에서는 잘 탑니다. 주로 자석에 사용되고 있습니다. 붕소, 철 등과 합금하면(2화 참고 https://www.chemworld.kr/contents/view/5496) 영구 자석 중에서 가장 강력한 네오디뮴 자석이 만들어집니다. 네오디뮴 자석은 네오디뮴 자체로도 자기력이 강한데 철의 자기력까지 더해져 자기력이 아주 강력해집니다. 이를 확인해 볼 수 있는 간단한 실험이 하나 있습니다.

먼저 철로 된 물건, 네오디뮴 자석 최소 2개, 비닐을 준비합니다. 그리고 비닐 안에 네오디뮴 자석 최소 2개를 붙인 상태로 넣습니다. 다음으로 철로 된 물건을 네오디뮴 자석에 붙이고 네오디뮴 자석의 뒷부분의 비닐을 잡아 힘을 줘서 당깁니다. 그러면 비닐이 찢어집니다. 

**주의사항** 네오디뮴 자석은 자기력이 매우 강하니 사이사이에 손톱이나 신체 일부가 끼는 것을 조심해야 합니다.

(사진출처 : 세상을 이루는 모든 원소 118, 우라늄 모습)

다음으로 우라늄입니다. 원자 번호는 92번이고, 녹는점 1132℃, 끓는점 4131℃라서 상온에서는 주로 고체 상태로 존재합니다. 자연 상태에서 중성자가 143개인 우라늄 - 235, 중성자가 146개인 우라늄 - 238의 상태로 존재합니다. 우라늄은 크게 쓰이는 곳은 두 가지입니다. 원자력 발전과 원자폭탄입니다. 두 쓰임새 모두 핵분열을 기본으로 합니다. 핵분열은 원자핵에 중성자가 충돌해 다른 두 원자핵으로 나눠지고, 에너지가 나오는 현상을 말합니다. (연쇄적으로 일어남)이를 그대로 사용하면 많은 생명을 앗아갈 수 있는 원자폭탄이 만들어집니다. 또한 우라늄 - 235가 핵분열할 때 나오는 중성자를 우라늄 - 238이 흡수하면 플루토늄 - 239가 만들어지는데 이를 이용하기도 합니다. 이 에너지를 농축하여 조금씩 사용하면 원자력 발전에 사용됩니다.

지금까지 흔하게 볼 수 없는 희소금속에 대해 알아보았습니다.

제 금속성 물질 시리즈 기사 읽어 주셔서 감사합니다!

이상 공민호 기자였습니다.