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앙리 베끄렐
마리 뀌리
라듐의 발견
1895년 11월 독일 물리학자 빌헬름 뢴트겐은 뷔르츠부르크 대학 연구실에서 음극 관으로 감광판 (일종의 빛에 반응하는 film 으로 인식하면 됨) 에 실험을 하던 중 연구실에 빛을 차단하고 음극관을 검은 종이로 싸서 전원을 연결해 보았다. 빛이 새 나오지 않는데도 1m 떨어진 감광판은 반응을 하고 전원을 끊자 감광은 멈추었 다.
관의 빛을 차단하는 재료를 고무, 나무, 두꺼운 종이, 얇은 금속 등으로 바꾸어도 감광판은 반응했으며 인체를 투과하여 감광판 위에 뼈의 골격까지 투영했다. 뢴트 겐은 이 현상을 일으키는 것이 눈에 보이지 않는 어떠한 방사선이라 결론짓고 미지 의 현상에 붙이는 과학기호인 X선이라 명했다.
인체까지도 투시하는 이 광선에 대해 사람들의 억측이 난무했고 결국 의료용으로 수술과 진찰에 사용되었고 세관원들의 짐 검사하는데도 사용되었다.
뢴트겐의 발견을 연구하던 파리 자연사박물관에서 근무하던 물리학교수 앙리 베끄 렐은 형광물질이 X선을 방출할지도 모른다는 가설을 갖고 1896년 1월 여러 종류의 광물을 햇빛을 쪼이고 두꺼운 재료로 싸서 감광판 위에 올려놓는 실험을 시작했다.
두꺼운 차단막을 뚫고 감광판을 감광시키는 방사선이 있다면 그것이 X선일 거라 생각했다.
여러 종류의 광석을 실험하던 어느 날 저녁 우라닐황산칼륨 (potassium uranyl sulfate)표본이 햇빛을 쪼인 적이 없는데도 서 랍 속에서 감광판을 감광시켰음을 알게되었다. 이후 우라늄 혼합물 들로 같은 실험을 한 결과 역시 같은 방사선을 방출한다는 것을 알게되었다.
5월에는 순수한 우라늄이 혼합물보다 더 많은 방사능을 방출한다 는 것을 알았고 그 방사선은 오랫동안 줄지 않고 녹이거나 분해해 도 없어지지 않음도 알게되었다.
폴란드 태생의 파리의 솔본느 대학원생 마리 스클로도프 스카 뀌리 는 앙리 베끄렐의 연구를 더욱 연장하여 당시 알려져 있던 모든 원소와 혼합물을 대상으로 베끄렐선(방 사선) 이 있는지 실험하던 중 1898년 봄 산화우라늄을 함 유한 역청우란광 이 순수 우라늄보다 훨씬 센 방사능(방 사선을 방출할 수 있는 능력)이 있음을 알게되었다.
순수 우라늄이 우라늄혼합물 보다 더욱 센 방사선을 방 출해야 한다는 베끄렐의 이론이 틀렸음을 알게된 순간 뀌 리 는 우라늄보다 강한 방사능이 있는 또 다른 원소가 역 청우란광 안에 있을 것이라 결론짓고 1898년 한 컵의 표 본을 갈고, 산에 녹이고, 끓이고, 얼리고 침전시켜 각 단계 마다 방사능 측정을 한 결과 6월에 흑색의 분말을 분리해
- 2 - 원자의 구조
냈다. 이 분말은 우라늄보다 150배의 방사능을 방출했고 마리는 남편 피에르와 발 견한 새 원소에 조국의 이름을 따 폴로늄이라 명명했다.
폴로늄을 분리하고 난 찌꺼기가 여전히 방사능을 방출하는 예상치 못한 일이 있자 다시 뀌리부부는 몇 개월의 실험을 거쳐 우라늄의 900배 방사능을 방출하는 두 번 째 원소를 분리해 내고 라듐이라 이름지었다.
최소 단위라 알고있었던 우라늄이란 원소 안에 폴로늄과 라듐을 발견함으로써 더 이상 쪼갤 수 없는 원자라는 단위는 사실이 아님도 밝혀낸 것이다.
순수한 라듐을 분리해서 원자량과 원자번호를 알 때까지 3년 동안 뀌리부부는 소 르본 대학 뒷마당 연구실에서 보헤미아(현 체코)에서 수입한 많은 양의 역청우란광 으로 힘든 실험을 할 때가 가장 행복했을 때라고 뀌리 는 회상했다.
1902년 방사선에 노출돼 부상을 입고 현기증과 구토증세가 치명적이 되리란 사실 을 모르고 연구에만 몰두했던 뀌리 는 그 해 3월 융용점,비등점,원자량 기타 화학적 성질에 관한 데이터를 제시하자 1903년 앙리 베끄렐과 뀌리부부는 노벨 물리학상을 수상한다.
6월에 박사학위를 받은 마리는 1906년 남편 삐에르가 사고로 사망하자 슬픔을 딛 고 삐에르의 강좌를 이어받음으로 소르본 최초의 여교수가 된다. 1910년 방사능의 지식을 총 망라한 1000페이지에 달하는 불멸의 저작 treatise on radioactivity(방사 능론) 을 발표한다. 1911년 마리는 새로이 발견한 원소들에 화학적 성질을 밝혀내어 두 번째 노벨상인 화학상을 수상한다. 1913년 폴란드의 바르샤바에서는 마리의 업적을 기념하려 방사선치료연 구소를, 프랑스 파리에서는 뀌리라듐연구소 가 건립된 다.
1차 대전중 라듐과 X선은 전상자들의 진찰과 치료에 쓰여지게 되고 종양, 상처난 조직, 관절염,신경염 등에 효과를 보인다. 일부 몰지각한 자 들에 의해 라듐과 방 사선에 막연한 치료효과가 있음으로 오해되어 라듐을 사용한 위험한 약품도 나돌았다.
프랑스와 영국에서는 뀌리의 연구를 발전시켜 영국인 JJ 톰슨과 미국인 어니스트 라디퍼르는 뢴트겐이 발견한 X선으로 원자의 내부를 조사하여 방사선이 세 종류 - 알파,베타,감마 -를 확인한다. 그들의 조수였던 독일인 한스 가이거는 알파선의 입 자 수를 셀 수 있는 가이거게수기(geiger counter)의 전신이 되는 장치를 만들기도 한다.
현대의 과학이 밝혀낸 바 방사능은 불안정한 중원소이며 방사선은 인체에 치명적 일 수 있다는 것과 이 원소들은 한번 원자가 붕괴함에 따라 구조가 바뀌어 다른 원 소로 변한다는 것을 알게되었다. 라듐은 붕괴로 라돈으로 라돈은 폴로늄으로 바뀌 다 결국엔 안정되어 납이란 비 방사성 물질로 바뀐다.
1934년 7월 4일 마리는 방사선에 많이 노출된 결과 골수가 허약해져 기관지염과
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방사능 측정기
빈혈 합병증으로 사망한다. 그의 연구업적인 논문 radioactivity (방사능) 이 이듬해 1935년 출판되었다.
그 논문은 마리의 끝없는 탐구욕과 연구에 대한 열정을 불러 일으켰던 방사능의 현 상을 요약한 것이다.
1960년에 윌라드 F 리비는 방사성탄소 연대측정법 으로 모 든 물체의 연대를 정확히 측정하는 방법을 개발하여 노벨상 을 수상한다.
모든 동식물은 살아있는동안 탄소14를 흡수하다 죽으며 그 과정을 중단한다. 탄소14는 방사성물질과 마찬가지로 일정한 비율로 붕괴하여 안정상태의 원자로 변한다. 5760년을 주기
로 탄소14의 반은 붕괴하여 질소로, 다시 5760년 후에 나머지 반이 질소로 변하는 과정을 반복한다는 사실을 알고 만물의 탄소14를 관찰하면 연령을 정확히 측정할 수 있다는 사실을 발견한다. 방사성탄소 측정으로 1만 년 전에 북미 해안에 문명사 회가 형성되어있었다는 사실을 알게되었다. 이 연대는 한때 추측으로 5000여년 전 정도로 알고있었다.
