구리의 원자 번호는?
구리
구리, 구리쇠, 동(銅) 또는 적금(赤金)()은 화학 원소로 기호는 Cu(←), 원자 번호는 29이다. 구리는 부드러운 금속으로 열 전도성과 전기 전도성이 매우 높다. 공기에 접촉하기 전 구리 표면은 분홍빛을 띠는 주황빛을 나타낸다. 구리는 열이나 전기를 전달하기 위한 매개체로서 주로 사용되며 그 외에도 건축 자재나 다양한 합금의 원료로 사용된다. 구리는 비교적 반응성이 낮아 자연에 존재하는 금속 원소 중 제련 없이 바로 사용 가능한 순수한 형태로 존재하는 흔치 않은 금속 중 하나이다. 이러한 성질 때문에 구리는 기원전 8세기경부터 인류에 의해 사용되기 시작하였으며 기원전 3세기경에 사용된 구리는 주석과의 합금인 청동의 형태로 청동기 시대를 열기도 했다.
옥텟 규칙
예를 들면 네온과 아르곤 등의 18족 기체는 최외각전자가 8개이기 때문에, 반응성이 거의 없다. 한편 나트륨은 항상 (1+)이온,마그네슘은 (2+)이온, 황은 (2-)이온을 가지게 된다. 옥텟규칙에 따라서 원자가전자수가 8개가 되려 하기 때문이다.
레늄
한편, 그보다 이전인 1909년에 일본 화학자 오가와 마사타카(←)는 43번 원소를 발견했다고 발표하고는 '일본(日本)'의 일본어식 발음인 '닛폰(←)'에서 이름을 따 '닛포늄(nipponium)'이라는 이름을 붙이고 Np라는 기호를 사용하였다. 그러나 이는 인정받지 못했고, 이후 2004년 같은 일본 과학자의 분석 결과 레늄인 것으로 판정되었다. 현재 Np는 넵투늄의 기호로 사용되고 있다. 또한 "일본"의 또다른 일본어 발음인 '니혼(←)'에서 따온 '니호늄(nihonium)'은 113번 원소의 이름으로 채택되었다.
원자 번호
하지만 단순히 주기율표의 위치에 따라 번호를 매긴 것은 문제가 많았다. 아이오딘과 텔루륨의 경우를 제외하고는 아르곤과 포타슘, 코발트와 니켈 같은 다른 경우들은 후에 거의 같거나 순서가 뒤바뀐 원자량을 가진 것으로 밝혀졌고, 그래서 화학적 특성을 맞추기 위해 배열순서를 변경해야 했다. 그러나 원자번호가 명확하지 않은 화학적으로 유사한 란타넘 원소들이 점점 더 많이 발견되면서 루테튬(71) 후부터 원소를 주기적으로 번호매기는 것은 불확실하고 모순적이었다. (하프늄은 그당시 발견되지 않았다)
텅스텐
원자 번호 74번인 텅스텐은 생물학적 역할이 있다고 알려진 원소들 중 가장 무거운 원소로, 진핵생물을 제외한 일부 세균들이 사용한다. 텅스텐을 사용하는 효소들은 일반적으로 카르복시산을 알데하이드로 환원시키는 역할을 한다. 산화 환원 효소들의 경우 산화 반응의 촉매로 사용하기도 한다. 텅스텐을 필요로 하는 일부 효소의 경우 셀레늄도 함께 필요로 하는 경우가 있는데, 이러한 조합은 몰리브데넘-황의 조합과 비슷한 역할을 한다.
페르뮴
페르뮴(←, )은 화학 원소로 기호는 Fm(←), 원자 번호는 100이다. 이름은 실험과 이론을 넘나들며 현대 물리학계에 뛰어난 업적을 남긴 엔리코 페르미(Enrico Fermi)를 따라 명명되었다. 원자로에서 합성할 수 있는 최대의 원소이지만, 즉시 붕괴해 버린다.
현재는 성질이 잘 알려지지 않아 실용적인 용도가 없다. 가끔씩 연구용으로 사용된다.
아연
아연(亞鉛, )은 화학 원소로 기호는 Zn(←), 원자 번호는 30이다. 아연의 가장 일반적인 산화 상태는 +2이다.
철 동위 원소
철-57(Fe)은 규소-29에서 여러 차례 헬륨융합과정을 통해 생성된 원소이다. 규소-29에서 시작된 핵융합으로 생성된 원소들 중 철-57이 핵융합의 최종 종착지이다.
백금
백금(白金, ←) 또는 플래티나(←)는 화학 원소로 기호는 Pt(←), 원자 번호는 78이다. 무겁고, 가단성과 연성이 있는 귀금속으로, 전이 금속에 속한다. 백금은 모든 금속들 중에서 가장 부식이 되지 않으며, 니켈이나 구리 광석이나 자연 금속 상태로 산출된다. 또한 백금은 훌륭한 촉매이다. 장신구나 실험 장비, 전기 콘센트, 의료 기기, 자동차 배출 가스 제어 장치 등에 사용된다. 백금은 가치가 아주 높은 금속이다. 내부식성, 내마모성이 우수하다. 클라크수 0.0000005(5)(제74위)이다. 2009년 10월 30일 기준 1온스당 백금의 가격은 $1324($42.37/g)이다.
네온
네온을 비롯한 비활성 기체들이 잇달아 발견됨에 따라 이들이 주기율표에 18족(8A족)으로 들어가게 됨으로써 주기율표의 정확성이 입증되고, 가장 전기음성인 할로겐족 원소와 가장 전기양성인 알칼리 금속 사이의 연결 고리가 만들어졌다. 그리고 이들 원소들이 화학 반응성이 없고 단원자 분자로 존재한다는 사실에서, 원소들의 성질을 원자가 전자의 수로 설명하는 옥텟 규칙(octet rule, 최외각 전자 껍질에 8개의 전자를 갖는 것이 가장 안정하다는 규칙)이 나오게 되었다.
갈륨
갈륨이 발견되기 전, 멘델레예프는 당시 알려진 63개의 원소의 주기율을 발견하고 그 연관성을 주기율표로 정리하는 중, 빈칸에 들어갈 원자량과 성질을 예측하였다. 그는 이 원소가 주기율표에서 알루미늄 아래에 있다고 하여 이 원소를 에카-알루미늄(eka-aluminum)이라 불렀다. 6년 뒤인 1875년에 에카-알루미늄이 발견되었는데, 이 원소가 갈륨이다.
갈륨은 프랑스 화학자 부아보드랑에 의해 처음으로 분리 및 발견되었다.
철
자연계에 존재하는 안정적인 철 동위 원소로는 Fe, Fe, Fe, Fe가 존재한다.
철은 지구에서 알루미늄 다음으로 흔한 금속이며 지구를 구성하는 원소 중 가장 비중이 높다. 우주에서도 열 번째로 흔한 원소라고 알려져 있다. 철은 지구를 이루는 가장 주요한 원소로 지구 중량의 32.07%를 차지한다. 철은 지구 중심핵에 가장 많이 분포하며, 지각에는 5.63% 쯤을 차지한다. 지구의 중심핵은 철의 단일 결정일 수도 있으나, 철과 니켈의 혼합물일 가능성이 더 많다. 지구의 풍부한 철은 지구 자기장을 형성하는 데 중요한 역할을 하고 있다.
우라늄
천연우라늄은 U(존재 백분율 0.0054 %, 반감기 24만 8000년), U(존재백분율 0.7024 %, 반감기 7억 380만 년), U(존재백분율 99.2742 %, 반감기 44억 6800만년) 등 3종의 동위원소로 이루어지며, 그 밖에 인공적으로 만든 동위원소를 포함하면 질량수 217로부터 242까지 26종이 존재한다. U는 악티늄족 계열 최초의 핵종으로 악티노 우라늄(AcU)이라고도 하며, 열중성자·고속중성자·양성자·i입자·중양성자·i선 등의 충격에 의해서 핵분열하는데, 열중성자에 의한 핵분열에서는 약 200MeV의 에너지를 방출하며 평균 2.5개의 중성자도 방출한다. 따라서 방출된 중성자가 다른 235U 원자를 분열시키도록 조건을 주면 연쇄반응을 일으켜 거대한 에너지를 방출한다.
알루미늄 동위 원소
알루미늄은 자연에 Al(안정 동위 원소)과 Al(반감기 7.2×10년인 방사성 동위 원소) 두 종류의 동위 원소가 존재하며, 이 중 Al이 차지하는 비율은 99.9% 이상이다. 이 밖에 원자량 21~42 사이에서 22종류의 방사성 동위 원소와 4종류의 이성질핵이 알려져 있으며, 모두 반감기가 7분 이하이고 대부분은 1초 이하이다.
원자 번호
이를 위해 모즐리는 X선 관에서 이동시킬 수 있는 양극 표적인 알루미늄("Z" = 13)부터 금("Z" = 79)까지의 원자가 방출하는 가장 안쪽 껍질(K과 L) 전자의 파장을 측정했다. 이러한 전자들(X선)의 진동수의 제곱근은 등차수열을 이루었다. 이를 통해 모즐리는 원자 번호와 계산된 원자핵의 전하, 즉 "Z"가 일치한다고 결론지었고, 이를 모즐리의 법칙이라고 한다. 거기에 모즐리는 당시 제대로 밝혀지지 않았던, 란타넘족 원소들이 15개(란타넘부터 루테튬까지)인 사실을 알아냈다.
하프늄
한편, 모즐리의 발견이 있기 이전인 1907년에 위르뱅은 희토류 금속에 속하는 72번 원소를 발견했다고 주장했고, 1911년 '셀튬(celtium)'이라는 이름으로 발표했다. 그러나 이는 나중에 발견된 하프늄의 선 스펙트럼이나 화학적 성질과는 큰 차이가 있었고, 논란의 대상이 되었다. 이후 모즐리의 X선 분광학 조사를 통해 위르뱅이 발견한 원소는 72번 원소가 아님이 밝혀졌다. 1923년 초반에는 일부 화학자와 물리학자들이 72번 원소는 지르코늄과 성질이 비슷할 것이며, 희토류 금속에 속하지 않을 것이라는 새로운 주장을 했다. 이는 모즐리의 X선 분광학과 보어의 원자 모형에 바탕을 둔 주장이었다.
이러한 주장과 1922년 위르뱅이 1911년에 발견한 것이 원자 번호 72번의 희토류 원소가 맞지 않았느냐는 주장이 다시 제기되면서 코스테르(Dirk Coster)와 죄르지 헤베시(Georg von Hevesy)는 지르코늄을 포함한 광석에서 72번 원소를 찾아내는 작업에 들어갔다. 마침내 1923년 덴마크 코펜하겐에서 두 사람은 하프늄을 발견하였고, 이는 멘델레예프가 1869년에 예측한 성질과도 잘 들어맞았다. 이는 나중에 노르웨이에서 X선 분광학 연구를 통해 사실임이 입증되었다. 이후, 원소가 발견된 곳인 코펜하겐의 라틴어식 지명 '하프니아'에서 이름을 따 ‘하프늄’이라는 이름이 붙여졌다.
철-56
철-56은 철 동위 원소중 2번째로 핵자 당 질량이 작은 원소이다.
텅스텐
텅스텐(←) 또는 볼프람(←)은 화학 원소로 기호는 W(←), 원자 번호는 74이다. 텅스텐이라는 말은 스웨덴어로 '무거운 돌'을 의미하기 때문에 한자어로 중석(重石)이라고도 부른다. 무겁고 매우 단단한 전이 금속으로 철망가니즈중석과 회중석 등의 광석에서 산출된다. 1781년에 처음 발견되어 1783년에 순수한 형태로 분리되었다. 원소들 중 녹는점이 가장 높으며, 밀도는 19.3g/cm으로 금이나 우라늄과 비슷하다. 순수한 텅스텐은 단단하면서도 연성이 뛰어나며, 불순물이 소량 첨가되면 단단하지만 부서지기 쉬워 가공하기 어려워진다.
악티늄
악티늄(←, ←)은 방사성 화학 원소로 기호는 Ac(←), 원자 번호는 89이다. 1889년에 발견되었다. 악티늄은 인공 원소이면서 방사능 원소인 원소 중 제일 먼저 단리된 원소이다. 폴로늄, 라듐, 라돈은 악티늄이 관측되기 전부터 발견되었지만, 1902년에서야 단리되었다. 악티늄부터 로렌슘까지 총 15개의 비슷한 원소들을 묶어 놓은 '악티늄족'의 이름은 악티늄의 이름에서 따왔다.
금속함량
formula_1 과 formula_2 은 각각 단위 부피당 존재하는 철과 수소의 원자수이다. 이 공식에 따르면 태양보다 금속함량이 높은 별은 양의 로그값을 가지며, 낮은 별은 음의 로그값을 갖게 된다. 해당 로그값은 거듭제곱의 지수에 해당하며, 값이 +1인 별은 태양보다 금속함량이 10배 높고, +2인 별은 100배(10²), +3인 별은 1천 배(10³) 높다. 반대로 값이 -1인 별은 태양보다 금속함량이 10분의 1배(10 )이며, -2일 경우 100분의 1배(10)가 된다. 젊은 항성종족 I 별들은 종족 II보다 철-수소 비율이 훨씬 높다. 태초의 항성종족 III 별들은 금속함량 로그값이 -6 아래였을 것으로 추측한다. 이에 따르면 종족 III에 있는 중원소비는 태양의 백만분의 일이 못 된다.
마그네슘-25
마그네슘-25(Mg)는 마그네슘 동위 원소의 일종으로, 마그네슘의 안정 동위 원소 3가지 중 하나이다. 원자핵은 양성자 12개와 중성자 13개로 구성되어 있으며, 자연에서 발견되는 마그네슘의 약 10%가 마그네슘-25이다. 원자 질량은 24.98583692이며, 마그네슘-26(Mg)과 함께 체내에서 마그네슘의 흡수 및 대사 과정을 연구하거나 심장 질환을 연구하는데 주로 쓰인다.
아르곤
아르곤(←, )은 주기율표의 화학 원소로 기호는 Ar(←)이고 원자 번호는 18이다. 18족에 속하는 비활성 기체로 지구 대기의 약 0.93%를 차지하며, 비활성 기체 중 지구에서 가장 흔하다. 1894년 영국의 레일리에 의해 발견되었다. 상온에서는 무색,무취의 기체이다.
칼슘
칼슘은 은백색의 무른 금속으로, 납보다는 단단하여 칼로 자르기가 어렵다. 비중이 1.55로 알칼리 토금속 중에서는 가장 가벼우며, 이는 원자 번호가 더 작은 베릴륨이나 마그네슘보다도 가벼운 것이다. 비저항은 구리나 알루미늄보다 크지만 비중이 낮아 단위 질량 당 저항을 기준으로 할 때는 전기 저항이 더 작다. 그러나 공기 중에 방치하면 산소, 질소, 수증기 등과 잘 반응하므로 도체로 사용하는 경우는 적다. 공기 중에서 잘 발화하지 않지만 연소시킬 경우 밝은 주황색 불꽃을 낸다. 녹는점은 842℃, 끓는점은 1484℃이다. 두 가지의 동소체와 24가지의 동위 원소가 알려져 있으며, 결정 구조는 면심 입방 구조이다.
철
철(鐵, ) 또는 쇠는 화학 원소로 기호는 Fe(←)이고 원자 번호는 26이다. 철은 핵융합으로 생성되는 최종 원소로, 초신성 등의 격변적인 사건을 필요로 하지 않는 가장 무거운 원소이다. 따라서 우주에 가장 많이 퍼져 있는 중금속이다. 또한 철은 인류가 가장 많이 사용하는 금속 중의 하나이며 차량, 선박, 항공기, 주택, 각종 생활용품 등 많은 분야에서 사용되고 있기 때문에 인류에게 있어서 철은 없어서는 안되는 중요한 금속이다.
나트륨
나트륨(, ) 또는 소듐(← 미국식: [soʊdiəm], 영국식: [səʊdiəm])은 알칼리 금속에 속하는 화학 원소로 기호는 Na(←)이고 원자 번호는 11, 원자량은 22.9898 g/mol이다. 자연상태로는 생성되지 않으며, 화합물로 부터 추출이 가능하다.
독일어식 표기인 나트륨으로 불리다가 IUPAC 공식 표기인 소듐()을 따라서 대한화학회에서는 공식 명칭을 소듐으로 개정하되 당분간은 나트륨도 혼용 가능하도록 결정하였다. 2014년부터 대한화학회에서 나트륨과 소듐 복수 표준에서 소듐만 인정하기로 변경하였다. 현재의 국립국어원 지정 표준어는 나트륨이다.
문화어에서는 나트륨을 사용하다가 1970년경 나트리움으로 개정한 것으로 추정된다.
원자 번호
기호 "Z"가 사용되며, 독일어로 "숫자"를 상징하는 에서 유래되었다. 원자 번호는 현대에 들어서 물리와 화학이 통합되기 전에는 당시 원자량에 따라 정리된 불완전한 주기율표에서 단순히 원소들의 숫자적인 위치를 나타낼 뿐이었다. 1915년이 되서야 원자번호가 핵 전하이고 물리적인 특징이라는 주장과 근거가 나와 라는 단어가 쓰이게 되었다.
황 동위 원소
황은 자연에서 네 가지 안정 동위 원소로 구성되어 있으며, 각각 S (95.02%), S (0.75%), S (4.21%), S (0.02%)이다. 이처럼 S이 다른 동위 원소들에 비해 풍부한 이유는 II형 초신성이 폭발하면서 알파 과정을 통해 C 원자에 다섯 개의 헬륨 원자핵이 융합되면서 다량이 생성되었기 때문인 것으로 추정된다(규소 연소 과정 참고). 이 밖에 원자량 26~49 사이에 21가지의 방사성 동위 원소가 알려져 있으며 그 중 대기 중에서 아르곤과 우주선이 반응하여 생성된 S(반감기 87일)를 제외한 나머지 황 동위 원소들은 비교적 불안정하다.
넵투늄
넵투늄(←, ←)은 화학 원소로 기호는 Np(←), 원자 번호는 93이다. 악티늄족 원소이며, 가장 안정된 동위원소인 Np는 반감기가 214만년이며 Am이 알파붕괴되어 생성된다.
또한 U이 중성자를 2개 먹고 생성되는데 전 세계 원자로에서 약 60톤이 생성되고 있다.
제임스 채드윅
러더퍼드는 채드윅이 연구를 계속할 수 있도록 맨체스터 대학교에 시간 강사 자리를 마련해 주었다. 채드윅은 실험을 통해 백금, 은, 구리 등의 핵전하량을 측정하고 이것이 원자번호와 같다는 것을 확인하였다. 핵전하량과 원자번호의 실험 오차는 1.5% 미만이었다. 1919년 4월 러더퍼드는 캠브리지 대학교 캐번디시 연구소의 이사가 되었고, 몇 달 후 채드윅 역시 러더퍼드를 따라 옮기게 되었다. 1920년 채드윅은 클러크-맥스웰 장학기금을 수여 받고 캠브리지의 곤빌 카이우스 컬리지에서 박사 과정을 시작하였다. 그는 원자번호와 원자핵의 핵력을 연구 주제로 삼았다. 1921년 6월 채드윅은 박사 학위를 수여받고 곤빌 카이우스 컬리지의 교수로 채용되었다.
원자 질량
질량수에 대한 원자 질량(단위: Da)의 비율은 탄소-12의 경우 1 로 정의되고, 그 이후로 최저치인 Fe 까지 감소한다(Fe 과 Ni 만 조금 더 큰 값을 가진다.). 그 후, 무거운 동위 원소들은 원자 번호가 증가함과 동시에 그 값 또한 증가한다. 이 결과로부터, 지르코늄보다 무거운 원소의 핵분열은 에너지를 만들어 내고, 나이오븀보다 가벼운 원소들은 에너지를 필요로 한다. 다른 한편으로는 스칸듐보다 가벼운 원소 2 개의 핵융합(헬륨은 제외)은 에너지를 만들어 내고, 칼슘보다 무거운 원소들은 에너지를 필요로 한다.
원자들의 질량에 대한 비교와 측정은 질량 분석법(, MS)을 통해 이루어진다.
탄소 동위 원소
탄소의 표준 원자량은 92.0107(8)u이다.
구리 (바둑 기사)
구리( 고력, 1983년 2월 3일 ~ )는 중화인민공화국의 바둑 기사이다. 중국기원 소속 9단. 쿵제, 후야오위 등과 더불어 80후 소호(小虎) 세대라 불린다.
황산 구리
황산제일구리와 황산제이구리가 있다. CuSO는 황산제일구리이다. IUPAC 권장명은 황산구리(I)이며,CuSO는 황산제이구리, 황산구리(II)라고도 한다. 푸른색의 투명한 결정으로 비중은 2.286이다. 건조한 공기 중에 두면 서서히 수분을 잃고 가루가 된다. 가열하면 45℃에서 2분자의 물, 110℃에서 4분자의 물, 다시 250℃에서 모든 물분자를 잃고 무색의 무수물이 된다.
갈륨
갈륨(←, ←)은 화학 원소로 기호는 Ga(←)이고 원자 번호는 31이다. 무르고 은색을 띤 희귀한 전이후 금속 원소로 낮은 온도에서는 깨지기 쉬운 고체이지만, 실온보다 조금 높은 온도에서 융해된다. 보크사이트나 아연 광석 속에 미량으로 존재한다. 발광 다이오드(LED)로 쓰이는 반도체 재료인 비소화 갈륨 화합물의 주성분이다. 프랑스의 라틴어명인 갈리아(Gallia)에서 따왔다.
타이타늄
타이타늄, 티타늄(←) 또는 티탄(←)은 화학 원소로 기호는 Ti(←)이고 원자 번호는 22이다. 가볍고 단단하며, 거의 부식되지 않는다.전이 금속 원소로 은백색의 금속 광택이 있다. 순수한 타이타늄은 낮은 물성치로 인해 강한 내식성이 요구 되는곳을 제외하곤 대부분 합금으로 많이 쓰인다. 또한 이산화 타이타늄은 흰색 안료의 재료로, 페인트 등에 쓰인다.
전형 원소
전형 원소(typical element, 典型元素)는 화학 계열의 하나로, 원자번호 1-20, 31-38, 49-56, 81-88 구간에 위치한 마흔네 원소들을 일컫는 말이다. 이 이름은 원래 원소들을 분류하던 초기에 족별 성질이 극명하게 드러나는 대표적인 원소들을 총칭해서 부르는 말이었으나, 이후 개념이 약간 변형되어 오늘에 이르고 있다. 상대적인 개념으로 전이 금속이 있으며, 요즘은 이 용어를 잘 사용하지 않는다.
원자 번호
각각의 원소는 중성 원자에 존재하는 전자의 수, 즉 Z (원자 번호)에 따라 특정한 화학적 특성을 가진다. 전자 배치는 양자역학의 원리를 따른다. 각 원소의 전자껍질에 있는 전자들, 그중에서도 가장 바깥 껍질에 있는 최외각전자의 수는 화학 결합을 결정하는 중요한 요인이다. 따라서 원소의 화학적 특성을 결정하는 것은 원자 번호 뿐이다. 그러한 이유로 원소는 동일한 원자 번호를 가지는 원자들의 집합으로 정의내릴 수 있다.
니켈
니켈은 강자성을 띠는 다섯 원소 중 하나이다.
우누넨늄
우누넨늄(, ) 또는 에카-프랑슘은 발견된 119번 원소의 이름이다. 원자 번호는 119, 원소 기호는 Uue이다.
알칼리 금속이다.
오가네손
오가네손(Oganesson)은 원자 번호 118번의 초우라늄 원소로 비활성 기체의 여러 성질을 공유할 것으로 생각되며, 화학적 성질은 라돈과 비슷할 것이다. 라돈처럼 방사성 기체일 것이며, 유일한 반도체 기체로 추정된다.
전에는 '우누녹튬(ununoctium,Uuo)'이라고 불렀다.
방사성 물질의 불안성을 무시한다면, 오가네손은 라돈이나 제논에 비해 화학적 활성을 띨 것으로 여겨진다. 안정적 산화물(OgO)이나 염화물, 불화물을 이룰 것이다.
보륨
보륨(←, )은 화학 원소로 기호는 Bh(←), 원자 번호는 107이다. 보륨은 가속기 속에서 납과 크로뮴이 원자핵 반응함으로써 생긴다. 체계적 원소 이름으로는 운닐셉튬(Unnilseptium, 기호 Uns)이었다. 덴마크의 물리학자 닐스 보어(Niels Bohr)를 기리기 위해 붙여졌다. 보륨의 동위원소들은 주로 분을 넘기지 못한다. 그러나 보륨274나 273은 반감기가 90분 정도로 매우 긴 편이다. 또한 보륨은 휘발성이 있는 인공원소이며, 옥시클로라이드 화합물을 생성한다. 금속의 성질은 레늄과 유사하다는 것을 알 수 있었다. 밀도는 37g/cm이다.
금
금 합금의 순도는 캐럿이라는 단위로 측정하며, 1캐럿은 순금을 24라고 했을 때 24분의 1에 해당한다. 예를 들어, 금 18캐럿은 금과 다른 금속의 비율이 18:6이다. 원자번호는 79이고, 전자 배치는 [Xe] 4f 5d 6s(1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d)이며, 원자질량은 196.967u이다. 순금의 녹는점은 1064.43도이고, 끓는점은 2807도이며, 20도에서 밀도는 19.32g/cm이다. 산화서열도에서 거의 맨 마지막에 위치하여 산화가 불가능하다. 그래서 금, 백금, 은 3가지 금속은 산화가 잘 되지 않아서 귀금속으로 분류된다.
글루온
글루온(), 접착자(接着子), 또는 붙임알은 강한 상호작용을 매개하는 기본입자다. 쿼크 상호작용의 기본적인 표현이며 원자핵에서 양성자와 중성자를 묶는데 간접적으로 관여한다.
어원은 풀을 뜻하는 영어 "glue"(글루)인데, 마치 하드론 내의 쿼크를 마치 풀칠하여 묶는 역할을 한다는 뜻이다.
총 8가지의 색이 있다. 글루온의 반입자는 또 다른 글루온이다. 질량 0, 전하 0, 스핀은 1이다. 기호는 "g"이다.
탄소
탄소는 여섯 번째 원소로, 바닥 상태 전자 배열은 1s2s2p이며 원자가 전자는 4개이다. 1~4차 이온화 에너지는
1086.5, 2352.6, 4620.5, 6222.7 kJ/mol로 3~7족의 같은 14족 원소보다 크다. 탄소의 전기음성도는 2.5로, 마찬가지로 같은 14족 원소(1.8~1.9)보다 훨씬 크지만 대부분의 인근 비금속과 2~3주기의 전이 금속과 가까운 수치다. 탄소의 공유 반지름은 배위수와 결합한 원자에 따라 다양하지만 평균적으로 77.2 pm (C–C), 66.7 pm (C=C), 60.3 pm (C≡C)이다. 일반적으로 공유 반지름은 배위수가 낮을수록, 결합 차수가 높을 수록 감소한다.
구리
구리(Cu), 은(Ag), 그리고 금(Au)은 주기율표의 11족에 해당하는 원소들이다. 이 원소들은 가득 찬 d오비탈 위에 전자 하나를 가진 s오비탈을 가지고 있으며 반응성이 낮고 열 전도성과 전기 전도성이 매우 높다. 가득 찬 d오비탈 속 전자들은 s오비탈의 전자가 자유 전자로 활동하며 금속 결합을 형성하면서 원자 간 상호작용을 하는 것에 조금 기여하기도 한다. d오비탈이 불완전한 다른 금속들과는 달리 구리의 금속 결합은 비교적 약한 편에 속하며 이로 인해 구리는 무른 편에 속하는 금속이다.
타이타늄 동위 원소
타이타늄의 표준 원자량은 47.867(1) u이다.
원소 (화학)
원소(, )는 화학적 방법으로 더 간단한 순물질로 분리할 수 없는 물질이다. 원소는 모든 물질을 구성하는 기본적 요소로, 원자핵 내의 양성자 수와 원자 번호가 같다. 중성 원자의 양성자의 개수와 전자의 개수는 같다. 현재까지는 118종이 알려져 있다.
나이오븀
나이오븀, 니오븀(←) 또는 니오브(←)는 화학 원소로 기호는 Nb(←), 원자 번호는 41이다. 회색의 무르고 연성이 있는 전이 금속으로 컬럼바이트 광석에서 산출된다. 특수강 등의 합금을 만드는 데 주로 사용된다.
자유 산소
자유 산소는 H20인 산소 분자가 자유로운것을 말한다. 원자번호가 8번인 산소는 수소와 헬륨 다음으로 우주에 세 번째로 많이 분포하고 있는 원소이다. 산소 원자핵은 대부분의 별 내부에서 합성된다. 가장 흔한 산소의 동위원소인 산소-16은 네 개의 헬륨 원자핵이 융합하여 만들어졌다. 산소는 지구 전체로는 철 다음으로 많고, 지각에는 가장 많이 포함되어 있다. 지각에 포함되어 있는 산소는 주로 산화물, 규산염(SiO), 탄산염(CO), 황산염(SO) 광물 안에 들어 있다.
헨리 모즐리 (물리학자)
당시 화학자들은 멘델레예프의 방법에 따라 대부분의 원소를 원자량의 순서에 따라 번호를 매겼는데 니켈(28번)과 코발트(27번)에서는 이 순서가 맞지 않았다. 코발트의 원자량이 니켈보다 컸지만 주기율표에서 원소들의 성질에 따른 배열에 맞게 코발트와 니켈을 배치하기 위해서는 순서를 바꿔야 했기 때문이다. 모즐리의 연구는 이것의 원인을 밝혀내어 원자번호는 원자의 구조에 대한 정확한 이해를 바탕으로 정해진다는 것을 입증했다. 그는 원자번호가 원자핵의 양전하의 갯수에 비례한다는 것을 실험을 통해 입증했으며 이로 인해 당시 과학적으로 입증되지 않아 과학자들이 섣불리 받아들이지 못하던 러더퍼드의 원자 중심에 양전하를 띤 원자핵이 있다는 주장을 증명하게 되었다.
수소
수소(水素, )는 주기율표의 가장 첫 번째(1족 1주기) 화학 원소로, 원소 기호는 H(←)이다. 원자 번호는 '1'이다. 수소 원자는 우주에서 가장 흔하며 가볍고 무색의 원자이다. 1족 원소로서는 유일한 비금속 원소이다.
탄소 양이온
탄소 양이온(Carbocation)은 양전하를 띈 탄소를 가진 분자 이온이다. 원자가전자가 6개이다.
탄소 동위 원소
탄소는 원자량 8~22 사이에 총 15개의 동위 원소가 알려져 있다. 이들 중 C와 C는 안정 동위 원소이다. 방사성 동위 원소 중 가장 안정한 것은 C로 반감기가 약 5700년이며, 자연에도 미량 존재한다. 인공 방사성 동위 기 2.0×10초)이다.
우라늄
자연에서 발견되는 우라늄 원자 중에서 가장 풍부한 우라늄 원자는 우라늄-238이며, 99.2742%를 차지한다. 그 다음이 원자력 발전소의 원료와 핵폭탄 제조에 많이 쓰이는 우라늄-235이며 0.7024%를 차지한다. 우라늄-235는 유일하게 핵분열을 할 수 있으며, 천연에서 매우 적은 비율을 차지하기 때문에 정련하여 옐로케이크라는 우라늄-235가 많은 농축우라늄을 만들어 낸다.
핵무기 설계
20% 이상의 U-235가 포함된 우라늄은 매우 농축된 우라늄이라고 하며, 무기로 사용할 만한 우라늄은 적어도 93.5%의 U-235를 지녀야 한다. U-235의 자발 핵분열 비율은 1 kg당 매 초 0.16 핵분열이며, 이러한 낮은 핵분열 비율로 인해 초임계를 달성하기 위한 두 핵분열성 물질의 결합 과정은 상대적으로 쉽다. 중성자 반사재가 없는 U-235 구의 임계 질량은 약 50 kg으로, 직경 약 17 cm의 구이다. 만약 구를 둘러싼 중성자 반사재가 있다면, 임계 질량은 15 kg 정도로도 낮아질 수 있다.
11족 원소
11족 원소는 과거에 주화로 많이 사용되었기 때문에 주화 금속(coinage metal, 鑄貨金屬)이라고도 하며, 주기율표의 열한번째 족에 속하는 화학 원소이다. 뢴트게늄을 제외하고 3개의 금속은 귀금속에 속하는 원소이다.
터븀
터븀(←) 또는 테르븀(←)은 화학 원소로 기호는 Tb(←), 원자 번호는 65이다. 터븀 합금은 열을 가하면 자성을 잃고, 온도가 내려가면 다시 자성을 찾는 자기력 변형 효과가 있다.
아우구스트 케쿨레
다름슈타트의 체히 귀족 가문에서 태어났다. 헨트(1858-1865)와 본의 대학에서 교수를 맡았다. 여러 탄소 화합물, 특히 벤젠에 대해 연구하여 벤젠의 탄소 고리 구조를 제시했다. 1857년 케쿨레는 탄소의 원자가가 4라고 주장했다. 케쿨레는 이로써 탄소 원자가 다른 네 원자와 동시에 결합하는 문제를 해결했다고 주장했다. 그의 주장이 출판되어 널리 받아들여졌지만, 1920년대 케쿨레의 자서전을 통해 케쿨레는 아처발드 스콧 쿠퍼(1831-1892)의 이전 연구를 통해 탄소의 4가 원자가 성질을 발견했다는 것이 밝혀졌다.
로듐
로듐(←, ←)은 화학 원소로 기호는 Rh(←)이고 원자 번호는 45이다. 전이 금속에 속하는 은백색의 단단한 희유 원소이다. 자연에서는 순수한 형태로 발견되거나 백금족 원소들과 함께 산출되며, 백금 합금에 촉매로 쓰인다. 가장 희귀하고 비싼 귀금속 중의 하나이다.
원자 번호
1917년에 러더퍼드는 α 입자와 질소 기체 사이에서의 핵반응을 통해 수소 원자핵들을 생성하는 데 성공했고, 자신이 프라우트의 법칙을 증명했다고 생각했다. 1920년 그는 생성된 핵 입자들을 양성자라고 명명했다. (이전에는 프라우트의 이름을 딴 프라우톤(prouton)이나 원질이라 불렀다) 모즐리의 연구를 통해 무거운 원자들의 원자핵들이 수소 원자핵들로 만들어진 그 원소들로부터 예측되는 질량보다 2배는 더 된다는 것이 확실해졌고, 따라서 모든 무거운 원자핵에 존재하는 추가적으로 예상되는 양성자들이 어떻게 상쇄되었는지에 대한 대한 가설이 필요했다. 헬륨 원자핵은 두 전하를 상쇄하기 위해 4 개의 양성자와 2개의 핵 전자(핵 내부에 결합되어 있는 전자)로 구성되어 있다고 생각하였다. 주기율표의 반대쪽 끝에서 수소 질량의 197배인 금 원자핵은 118개의 핵 전자를 가짐으로서 +79의 전하를 가져 원자 번호와 일치한다고 보았다.
니켈 동위 원소
니켈의 표준 원자량은 58.6934(4)u이다.
프랑슘
프랑슘(←, ←)은 화학 원소로 핵반응으로 만드는 알칼리 금속이다. 원소기호는 Fr(←)이며, 원자번호는 87이다. 다른 말로 에카-세슘 또는 악티늄-K 로 부르기도 한다. 알칼리 금속 중에서 가장 무거운 원소이다. 리튬, 나트륨, 칼륨, 루비듐, 세슘과 같은 다른 알칼리 금속처럼 프랑슘도 화합물에서 +1가 형태의 이온 형태를 띠고(Fr), 화학적 성질은 세슘과 매우 비슷하다. 프랑슘의 가장 안정한 동위 원소의 반감기는 22분으로 매우 불안정하기 때문에, 아직 많은 양의 원소를 만들지는 못했다.
악티늄
1970년대와 그 이후에 작성된 문서들에서는 1904년의 드비에르느의 악티늄 연구에 대한 결과가 1899년과 1900년의 악티늄 연구 결과와 다르다고 적혀있다. 이것은 몇몇 사람들이 악티늄 발견에 대한 공로가 기젤에게 돌아가야 한다는 주장을 옹호하게 만든 계기가 되었다. 현재 많은 발견을 했다고 역사가들에게 알려진 드비에르느는 악티늄에 대해 신경을 껐다. 반면, 기젤은 방사 화학적으로 순수한 악티늄을 발견한 것과 그의 원소 번호가 89번임을 확인한 것에 대한 공로를 인정받을 수 있게 되었다.
페니 (미국 주화)
1970년대 초, 구리의 가치가 1센트 구리 주화에 포함되는 구리 함유량 대부분을 넘는 지점에 다다르자, 조폐국은 알루미늄과 청동 도금 강철 등 주화에 쓰일 대체 금속을 시험하게 되었다. 이때 센트의 재료로 알루미늄을 사용하는 것을 결정하였고, 150만 개가 넘는 센트 주화를 궁극적으로 거부당하기 전에 주조 및 공개하기로 준비되었다. 제안된 알루미늄 센트는 두 가지 까닭 때문에 거절 당했다. 자판기 소유주들은 주화이 기계적 문제를 일으킬 수 있다고 불평하였다. 소아과 의사와 소아과 방사선의학자들은 호흡기와 위장 계통 안에 있는 금속의 방사선 음영이 물렁조직의 방사선 음영에 가까워지므로 륀트겐 사진에서 감지가 쉽지 않을 것이라고 지목하였다. 비록 이 주화들이 지금은 불법으로 생각하고 미국 비밀 정보기관의 몰수 대상이 된다고 하지만, 수십 개의 알루미늄 센트가 수집가들의 손에 있는 것으로 여겨지고 있다. 하나의 알루미늄 센트는 스미스소니언 박물관에 기증되었다.
칼륨
칼륨(←) 또는 포타슘( [pətӕsiəm]), 칼리(←)는 알칼리 금속에 속하는 1족 화학 원소로 기호는 K(←)이고 원자 번호는 19이다. 무른 은백색 금속으로 바닷물이나 다른 광물에 주로 화합물의 형태로 널리 분포한다. 공기나 물 속에서 급격히 반응하여 산화하며, 나트륨과 화학적 성질이 비슷하다.
탄소 동위 원소
탄소-12는 안정 동위 원소로 탄소 동위 원소 중 98.9%를 차지한다. 1961년 탄소-12 원자 1개 질량의 1/12를 원자 질량 단위가 채택된 이래 원자 질량의 기준으로 사용되고 있으며, 이 정의에 따라 탄소-12의 원자 질량은 정확히 12가 된다. 이전까지는 산소를 원자 질량의 기준으로 삼았으나, 화학자들은 산소 동위 원소의 비율을 고려한 단위를, 물리학자들은 산소-16만을 기준으로 한 단위를 사용하여 미세한 오차가 발생하였기 때문에 통일된 것이다.
핵연료 주기
우라늄 광물을 찾는데는 지구물리학적 기술이 사용되는데, 이 기술을 이용해 우라늄 광맥을 평가하고 표본을 채취해 채산성을 파악, 결정하게 된다. 자연상태의 우라늄은 주로 2가지 동위원소로 구성되는데, U , U이 그것이다. 이 숫자는 각각의 동위원소의 원자량을 나타내거나, 원자핵상의 양성자, 중성자 개수를 합한 값이기도 하다. 천연 우라늄은 대략 99.28%의 U과 0.71%의 U로 구성되는데, 우라늄 235는 자유중성자와 충돌시 거의 항상 분열 되지만, 우라늄 238은 중성자를 흡수하고 우라늄 239로 변환된다. 이 우라늄 239는 자연적 방사능 붕괴로 인하여 플루토늄 239로 변하게 되는데, 이 플루토늄은 우라늄 235와 마찬가지로 분열되는 특징을 지니고 있다.
나트륨 동위 원소
나트륨의 표준 원자량은 22.98976928(2) u이다.
테크네튬
테크네튬(←, ←)은 화학 원소로 기호는 Tc(←), 원자 번호는 43이다. 인공 방사성 원소인 이 원소는 은회색의 전이 금속으로, 화학적 성질은 레늄과 망가니즈의 중간이다. 모든 동위 원소가 방사성 동위 원소이며, 짧은 반감기를 갖는 동위 원소인 Tc은 핵의학에서 진단에 널리 쓰인다. Tc은 감마선을 발생시키지 않는 베타 입자원으로 사용된다. 과테크네튬산 이온(TcO)은 강철의 전기 부식 억제제로 사용되기도 한다.
안료
무기안료에는 유기 착색(有機着色) 물질에 있는 것 같은 발색단이나 조색단이 없다. 그러나 대신에 무거운 금속을 함유하고 있다. 금속의 원자(이온)는 유기물질의 골격을 이루고 있는 탄소에 비해 원자핵을 둘러싼 전자의 수가 압도적으로 많다. 예를 들면 3가인 철이온은 26개, 코발트이온은 27개의 전자를 가지고 있다. 전자가 원자핵의 주위를 둘러싸는 상태는, 이미 설명한 바와 같이 전자의 수가 많아지면 많아질수록 바깥쪽 궤도로 들어가게 된다. 또 각 궤도로 들어간 전자는 각각 특정한 에너지를 가지고 있고, 인접한 궤도간의 에너지 차이는 바깥쪽 궤도인 것일수록 작아진다. 즉 전자는 비교적 용이하게, 궤도간의 차이만큼의 에너지를 받거나 버리거나 하여 하나의 궤도에서 다른 궤도로 이동하게 된다. 이러한 원인으로 철이나 코발트의 원자는 비교적 에너지가 낮은 가시광선을 흡수하게 되며, 이로써 발색(發色)이 되는 것으로 생각된다. 물론 이와 같은 상태를 금속과 화합한 다른 원소에 의해 크게 영향을 받는다.
알루미늄-27
알루미늄-27(Al)은 알루미늄 동위 원소의 일종으로, 원자핵은 양성자 13개와 중성자 14개로 구성되어 있고 원자 질량은 26.98153863이다. 알루미늄의 유일한 안정 동위 원소로, 우주선으로 인해 생성되는 극미량의 알루미늄-26(Al)을 제외하면 지구에서의 존재 비율은 거의 100%이다.
칼슘
자연에 존재하는 칼슘 동위 원소의 약 97%를 차지하는 Ca은 원자핵 안에 양성자와 중성자를 모두 20개씩 포함하고 있어 이중 마법수를 가지는 매우 안정한 원자핵이며, 동시에 양성자와 중성자의 수가 같은 안정 동위 원소 중에서는 가장 무거운 원자핵이기도 하다. K이 방사성 붕괴를 하면 Ar과 함께 생성되는데, 지질학에서 K와 Ar의 비율을 측정하여 연대를 측정하는 칼륨-아르곤 연대 측정에서 이것이 방해가 되기도 하였다.
원자핵
원자핵(原子核, atomic nucleus)은 원자 중심의 핵자(양성자와 중성자)와 중간자로 이루어진 작고 밀도가 높은 부분을 말한다. 지름은 (수소의 양성자 핵 크기인) 1.6 fm(10 m)에서 (우라늄 등의 무거운 핵의) 15 fm 정도이다. 이 크기는 원자 전체 크기의 23,000 분의 1(우라늄)에서 145,000 분의 1(수소)에 해당한다. 원자 질량의 대부분은 핵자를 이루는 양성자와 중성자의 질량이며, 원자핵 주위를 도는 전자의 질량은 아주 일부만을 차지한다. 원자핵의 바깥쪽에 있는 전자의 질량은 양성자 질량의 약 이므로 원자의 질량은 대부분 원자핵의 질량, 즉 양성자의 수와 중성자의 수에 해당하는 질량의 합계라고 할 수 있다.
원자 번호
모즐리가 1915년에 죽은 후에, 수소부터 우라늄("Z" = 92)까지 그 당시 알려진 모든 원소들의 원자 번호가 모즐리의 방법을 통해 조사되었다. 그 결과 당시 발견되지 않은 원자 번호 43, 61, 72, 75, 85, 87, 91인 7개의 원소("Z" < 92)가 확인되었다. 1918년부터 1947까지, 이러한 미발견 원소 7개는 모두 발견되었다. 이때까지 4개의 초우라늄 원소들이 발견되어, 주기율표가 퀴륨("Z" = 96)까지 빈틈없이 채워졌다.
수은
수은(水銀, )는 화학 원소로 기호는 Hg(←), 원자 번호는 80이다. 무겁고 은색의 전이 금속으로, 수은은 섭씨 30도 부근에서 액체 상태인 다섯 원소 중 하나이다.(나머지 넷은 금속인 세슘, 프랑슘, 갈륨과 비금속인 브로민) 진사에서 주로 얻는다. 수은 원자에 고속의 베릴륨 원자를 충돌시키면 양성자가 하나 날아가서 금원자를 만들 수 있지만 1년동안 동일한 작업을 한다고 해도 단0.00018g의 금만을 만들 수 있기 때문에 채산이 맞지 않아 사용되지 않는다.
원자 번호
핵 전자를 둘러싼 수많은 논쟁들은 1932년 제임스 채드윅이 중성자를 발견하며 종결된다. 금 원자는 이제 118개의 핵 전자가 아닌 118개의 중성자를 가진 것으로 보고 있고, 양전하는 온전히 79개의 양성자로부터 발생하는 것으로 보고 있다. 따라서 1932년부터 원소의 원자번호 Z는 핵의 양성자 수와 같은 것으로 여기고 있다.
알루미늄-26
알루미늄-26(Al)은 알루미늄 동위 원소의 일종으로, 원자핵은 양성자 13개, 중성자 13개로 구성되어 있다. 알루미늄의 방사성 동위 원소 중 가장 반감기가 긴 핵종이며, 약 72만 년의 반감기를 거쳐 β 붕괴 또는 전자 포획을 통해 마그네슘-26으로 붕괴한다. 자연에서는 극미량 존재하며, 우주선과 아르곤 원자의 상호 작용으로 그 양이 유지된다. 규소-25와 인-27의 방사성 붕괴를 통해 생성될 수도 있다.
네온 동위 원소
네온의 표준 원자량은 20.1797(6) u이다.
칼슘
칼슘(, ←, )은 화학 원소로 주기율표에서 기호는 Ca이고 원자 번호는 20, 원자량은 40.078이다. 은회색의 무른 알칼리 토금속 원소이며 지구의 지각에서 질량 기준으로 다섯 번째로 풍부한 원소로 백악, 석회암, 대리암과 같은 암석에서 많이 발견된다. 해수에서는 칼슘 이온이 다섯 번째로 많이 존재하는 이온이다. 생물에게 필수적인 원소로, 생물 내에 가장 많이 존재하는 금속 원소이다. 산소나 물과 쉽게 반응하며, 자연에서는 탄산 칼슘, 플루오린화 칼슘, 황산 칼슘 같은 화합물의 형태로 존재한다. 녹는점은 1115K(842℃)이고, 끓는점은 1757K(1484℃)이며, 밀도는 20℃에서 1.55g/cm이다.
가돌리늄
가돌리늄(←, ←)은 화학 원소로 기호는 Gd(←), 원자 번호는 64이다. 이 원소는 희토류 원소 중 하나이다. 핀란드의 화학자 요한 가돌린의 이름을 딴 원소이다. 은백색의 연성과 전성이 있는 금속으로 희토류 원소에 속한다. 1880년 스위스의 마리냐크(Jean Charles Galissard de Marignac)가 분광기를 이용해 처음 발견하여 이름을 붙였다. 1886년 프랑스의 화학자 르코크 드 부아보드랑이 최초로 순수한 형태로 분리하였다.
금
금(金, )은 화학 원소로 기호는 Au(←), 원자 번호는 79이다. 빛나는 노란색의 무른 금속으로 연성과 가단성이 있는 전이 금속이다. 다른 화학 물질과 화학 반응을 일으키지 않으나, 염소, 플루오린, 왕수와는 반응한다. 덩어리 금속, 또는 바위나 충적토의 알갱이로 산출된다. 수천년 이상 금은 화폐로 쓰였으며, 장신구와 치과, 전자 제품 등에도 사용되었다. 그뿐만 아니라, 전자공학 특히 인쇄기판이나 실리콘(규소)를 겉에 입힌 반도체에 쓰인다. 중세시대에는 인위적으로 황금을 만들기 위해 연금술을 연구하기도 했다. 이제는 바닷물에서도 금을 채취할 수도 있게 되었고, 입자가속기를 이용하여 금을 생성할 수 있게 되었다. 하지만 입자가속기로 생성되는 금의 양은 매우 적고 가속기를 운영하는데 드는 비용이 훨씬 많으므로 경제성이 전혀 없다. 따라서 흔히 상업적으로 쓰이는 모든 금은 아직도 땅에서 얻으므로, 금광업은 매우 중요한 산업이다.
저마늄
저마늄(←) 또는 게르마늄(←)은 화학 원소로 기호는 Ge(←)이고 원자 번호는 32이다. 독일의 화학자 빈클러가 1886년 발견한 반도체 물질로서 구리, 납, 아연 등의 광석을 정제하는 과정에서 얻어진다. 푸른빛이 감도는 회백색의 광택이 있고 단단한 준금속 원소로 규소나 주석과 화학적 성질이 비슷하다. 다양한 유기금속 화합물을 형성하며, 정류기, 트랜지스터, 반도체 등의 전자공학 분야에 널리 쓰이는 재료이다. 지각에는 50번째로 많이 존재하는 원소이다.
우라늄
우라늄 중에서 우라늄-235는 원자력 발전소의 전기 생산 원료로 쓴다. 경수로에 쓰이는 우라늄의 농도는 3~5% 정도이다. 이것은 우라늄 농도가 너무 높으면 핵분열이 활발해져 연쇄반응이 일어나서 원자로가 폭발하는 것을 방지하기 위해서이다. 그래서 원자력 발전소에서 쓰는 우라늄은 95.5%가 우라늄-238이고, 나머지 4.5%는 우라늄-235이다. 핵폭탄에 쓰는 우라늄은 99%가 우라늄-235이고 1%가 우라늄-238이다.
다이리튬 (스타 트렉)
다이리튬()은 스타 트렉에서 주요 부분을 차지하는 주인공 원소로 원자번호 119, 원자기호 Dt, 원자량은 가장 안정한 동위 원소가 315g/mol이다. 지구에서는 '우누넨늄(Ununennium)'과 같은 말이다.
원자 번호
1911년에 어니스트 러더퍼드는 중심핵이 원자 질량의 대부분을 차지하고, 전자의 전하 단위에서 수소 원자의 개수로 표현하면 원자 질량의 절반과 거의 같은 양전하가 중심핵에 밀집되어 있는 모형을 제시했다. 이 때 원자핵의 전하는 원자 질량의 약 절반이 된다. (비록 러더포드가 추측한 단일 금 원자는 , 로 약 25%가 다르더라도 말이다.) 러더퍼드가 금의 원자핵이 약 100의 전하를 가진다(주기율표에서 금의 이다)고 생각했음에도 불구하고, 러더퍼드의 논문이 나온 지 한 달 후에 어니스트 반 덴 브로에크는 중심핵의 전하와 원자 내 전자의 개수가 주기율표에서 원소의 위치, 즉 원자 번호("Z")와 "정확히" 같다고 공식적으로 최초로 주장했다. 그리고 이것은 끝내 입증되었다.
뢴트게늄
뢴트게늄(←, )은 화학 원소로 기호는 Rg(←), 원자 번호는 111이다. 11족인 인공 원소로, 반감기가 가장 긴 동위 원소는 원자량이 280이고, 반감기는 3.6초 이다. 질량은 280.154u이다.
규소-29
규소-29(Si) 또는 실리콘-29는 규소 동위 원소의 일종으로, 규소의 안정 동위 원소 3가지 중 하나이다. 원자핵은 양성자 14개와 중성자 15개로 구성되어 있으며, 원자 질량은 28.9764947이다. 규소 동위 원소 중 자연 존재비가 규소-28에 이어 두 번째로 높다.
길이
1889년 제 1차 국제 도량형 총회(CGPM)에서 90%의 백금과 10%의 이리듐으로 구성된 녹는점이 0℃인 합금으로 만들어진, 단면이 X자인 국제 표준 원기의 길이를 1미터로서 정의하였다.
1960년 제 11차 국제 도량형 총회(CGPM)에서 미터를 자연 상수에 의한 정의로 다시 채택하였다. 1893년에 Albert A. Michelson에 의한 간섭계에 의해 측정된 몇몇의 특별한 빛의 파장을 표준 길이로써 사용되는 것이 지지되었다. 그 결과 진공에서 크립톤-86 원자의 2p 과 5d 준위 사이의 전이에 해당하는 오렌지색 복사 파장의 1650763.73배로서 미터를 정의하였다. 하지만 크립톤 램프의 빛의 세기가 약해서 활용도가 뒤떨어 진다는 문제점이 있었다.
탄소
탄소(炭素←, )는 비금속인 화학 원소로, 기호는 C(←)이고 원자번호는 6이다. 원자가 전자는 4개이다. 존재하는 동위 원소는 총 3개로, C와 C는 안정적인 동위 원소지만 C는 반감기가 약 5730년인 방사성 동위 원소이다. 탄소는 아주 오래 전에 존재가 밝혀진 원소들 중 하나이다.
지르코늄
지르코늄(←,←)은 화학 원소로 기호는 Zr(←), 원자 번호는 40이다. 광택이 있는 회백색의 단단한 전이 금속으로 타이타늄과 비슷하다. 지르코늄은 주로 지르콘으로 산출되며 부식에 대한 저항이 강하다. 부식에 강하고 중성자 단면적이 작은 특징 때문에 원자로를 만드는 데 주로 쓰인다.산화 지르코늄(ZrO)은 모조 다이아몬드, 모조 치아, 광커넥터 페룰로 사용된다. 자연에는 총 5가지의 동위 원소가 존재하는데 이 중 3가지는 안정하며, 지르코늄 화합물은 생물학적 역할이 없는 것으로 알려져 있다.
납
납() 또는 연(鉛)은 화학 원소로, 기호는 Pb(←)이고 원자 번호는 82이다. 무르고, 무겁고, 가단성의 독성이 있는 전이후 금속으로, 자르고 난 단면은 푸르스름한 빛을 띠나 공기중에서 변색이 되어 흐릿한 회색이 된다. 납은 건축, 납축전지, 총알 등에 사용되며, 땜납, 백랍 등의 가융 합금에 들어간다. 납은 안정 원소 중에 가장 원자 번호가 큰 원소이다.(비스무트도 반감기가 매우 길어 안정 원소로 취급되기도 한다.) 녹는점이 낮아 납땜에 용이하고, 납중독을 일으키며, 흡수력이 좋다. 페인트 성분에도 함유되어 있다. 자연계에서 방사성붕괴를 하지 않는 안정된 동위원소가 존재하는 마지막 원소다. 고대에는 납으로 만든 주전자나 병 등을 사용하기도 했다.
알루미늄
알루미늄(←, , ←) 또는 반소(礬素←)는 전이후 금속에 속하는 화학 원소로 기호는 Al(←)이고 원자 번호는 13이다.
캘리포늄
캘리포늄(←) 또는 칼리포르늄(←)은 화학 원소로 기호는 Cf(←), 원자 번호는 98이다. 캘리포늄은 1950년 캘리포니아 대학교 버클리에서 퀴륨 에 알파 입자를 충돌시켜 처음으로 합성하였다.
악티늄족에 속하며 6번째로 합성된 초우라늄원소이다. 이름은 캘리포니아 와 캘리포니아 대학교에서 유래하였다.
핵융합
상반된 두 힘의 결과로 말미암아 철과 니켈에 이르는 원소까지는 핵자 당 결합 에너지가 크기에 비례하여 계속 증가하며, 이후로는 감소하게 된다. 결국, 매우 무거운 원자핵에서 결합 에너지는 음수가 되며 불안정해지는 것이다. 가장 강하게 결합된 원자핵을 결합 에너지가 높은 순으로 4개 나열해보면 Ni, Fe, Fe, Ni과 같다. 비록 니켈 동위원소인 니켈-62가 더욱 안정할지라도 철 동위원소인 철-56이 수십배 더 흔하다. 이는 니켈-62가 항성 내부에서 광자 흡수를 통해 붕괴하는 경우가 훨씬 많기 때문이다.
아이오딘
아이오딘(←)은 원소 기호 I, 원자 번호 53인 화학 원소이다. 요오드(←) 또는 옥도(沃度←), 옥소(沃素←)라고도 한다. 안정 할로젠 중 가장 무거운 원소로, 표준 온도 압력에서 금속 광택이 있는 검보라색 고체이며, 승화하면서 보라색 기체가 나온다. 1811년 프랑스의 화학자 베르나르 쿠르투아가 처음 발견했다. 2년 후에 조제프 루이 게이뤼삭이 보라색을 뜻하는 그리스어 를 따라 명명하였다.
원자 번호
1915년, 원자핵 전하가 "Z" 배수로 양자화되는 이유는 현재는 원자 번호와 같기 때문인 것으로 밝혀졌지만 당시에는 이상한 부분이었다. 프라우트의 가설이라 불리는 오래된 견해는 모든 원소가, 가장 가벼운 원소이자 보어-러더퍼드 모형에서 단일 전자와 단일 전하를 가진 수소의 잔재물 또는 원질로 만들어졌다고 가정했다. 하지만 이미 1907년에 러더퍼드와 토마스 로이즈는 +2 전하를 가지는 α 입자가 질량이 수소의 2배가 아닌, 4배인 헬륨의 원자핵임을 보여주었다. 만약 프라우트의 가설이 맞다면, 일부는 더 무거운 원자의 핵에 존재하는 수소 원자핵의 일부 전하가 상쇄되어야 했다.
양성자
양성자(陽性子, proton)는 +1e의 전하를 가지는 원자의 구성입자로 중성자와 함께 원자핵을 이루며, 이 둘을 “핵자”라고도 부른다. 모든 원자의 핵에는 하나이상의 양성자가 포함되어 있고 이 양성자의 개수가 원소의 성질을 결정하는데, 각 원소가 각자 다른 수의 양성자를 가지기 때문에 양성자의 개수를 원소의 고유한 원자번호로 사용한다. 양성자의 영문 표기인 proton은 그리스어로 “첫번째“를 뜻하며, 이 명칭은 1920년에 어니스트 러더퍼드에 의해 수소 원자핵의 명칭으로써 부여되었다. 러더퍼드는 수소 원자핵 (가장 가벼운 원자핵)을 질소 원자핵의 충돌을 통해 얻을 수 있다는 사실을 1919년에 발견했고, 이에 따라 양성자가 질소를 비롯한 모든 무거운 원자핵을 구성하는 기본 입자의 후보라 여겼다
아인슈타이늄
아인슈타이늄(←, ), 아인시타이늄 또는 아인스타이늄은 화학 원소로 기호는 Es(←), 원자 번호는 99이다.
중성자
중성자는 아원자 강입자(subatomic hadron)로써 n이라고 표시한다. 전하는 없으며 질량은 양성자보다 조금 크다.경수소를 제외한 다른 원자의 원자핵은 양성자와 중성자로 이루어져있으며 이 둘을 합쳐 핵자라 부른다. 원자핵을 이루고 있는 양성자의 갯수를 원자 번호라 하며 이는 원소의 종류를 결정한다. 중성자는 핵력을 통해 중성자와 묶여 원자핵을 이룰 수 있으며 양성자들 끼리만 모여있으면, 서로 같은 전하를 띠고 있어 반발한다(diproton 참조). 이 때 양성자들을 반발시키는 전자기력이 핵력의 인력보다 강하기때문에 양성자만으로는 원자핵을 이룰 수 없다. 중성자의 수는 물질의 동위 원소를 결정한다. 예를 들면, 탄소의 대다수를 차지하는 탄소-12는 6개의 양성자와 6개의 중성자를 가지고 있는 반면 그 수가 매우 적은 탄소-14는 6개의 양성자와 8개의 중성자를 가지고 있다.
황
황(黃,Sulfur) 또는 유황(硫黃, ), 석유황(石硫黃, )은 화학 원소의 하나이다. 기호는 S(←)이고 원자 번호는 16이다. 맛과 냄새가 없는 비금속 원소이다. 자연 상태에서는 순수한 황, 또는 황화물이나 황산염의 형태로 존재한다. 생명에 필수적인 원소로 두 종류의 아미노산에 황이 포함되어 있다. 비료의 주성분이며, 그밖에 화약, 성냥, 살충제, 살균제 등에도 쓰인다. 앙금 생성 반응을 통해 산출되는 황산 칼슘, 황산 바륨, 황산 납, 황산 은 등은 흰색 앙금이며, 산에 안정하다. 따라서, 황산 이온 (SO)을 검출할 때, 이러한 앙금이 유용하다. 또한 황화 이온(S)을 이용하여 검은 색의 황화 철, 황화 구리나 황화 납, 노란색의 황화 카드뮴 앙금을 통해, 용액 속에 철 이온, 구리 이온, 납 이온이나 카드뮴 이온이 들어 있는지 확인할 수 있다.
화학
원소(element)는 일반적인 화학적, 물리학적 방법으로는 분해되지 않는 물질을 의미한다. 원소는 원자핵에 존재하는 양성자 수로 정의되는 원자 번호로 구별된다. 산소, 황, 주석, 철 등은 원소이다. 19세기 중엽까지 약 80가지의 원소가 발견되었는데, 이들은 주기율에 따라 배열될 수 있다.