세계에서 가장 희귀한 원소 TOP 10

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이 기사에서는 희귀한 원소와 이를 사용하는 방법을 살펴봅니다. 원소는 고유한 특정 유형의 원자로 만들어진 물질이며 다른 물질로 분해될 수 없습니다. 지구상의 모든 것에는 최소한 하나의 요소가 포함되어 있습니다. 일부 요소는 일반적이지만 다른 요소는 드뭅니다. 세계에서 가장 희귀한 원소 상위 10개를 살펴보겠습니다.

약 45억년 전 초신성 폭발로 인해 태양계와 모든 원소(주기율표의 우라늄까지)가 생성되었습니다. 주기율표는 원자 번호에 따라 원소를 정리하고 유사한 특성을 가진 다른 원소와 함께 그룹화합니다.

드미트리 멘델레예프(Dmitri Mendeleev)는 1869년에 주기율표를 만들었습니다. 그는 63개의 원소를 알고 있었지만 더 많은 원소가 있을 것이라고 가정하여 미래의 발견을 위한 공백을 남겨 두었습니다. 오늘날 알려진 원소 번호는 118번입니다. 누가 알겠습니까? 앞으로는 다시 늘어날 수도 있습니다.

희토류 원소는 실제로 희귀하지 않습니다. 예를 들어, 가장 희귀한 토류 원소인 툴륨(원자 번호 69)은 금보다 더 흔합니다.

그들의 희소성은 분산된 성격을 의미합니다. 희토류 원소는 주로 탄산염이라고 불리는 화성암이나 광석에 낮은 농도로 지구 전역에 존재합니다. 중국은 전 세계 희토류 원소의 80% 이상을 생산한다. 호주의 광산은 상대적으로 적으며, 2015년에는 마지막 희토류 광산인 미국 캘리포니아 마운틴 패스 채석장이 문을 닫았습니다.

희귀 원소는 분리하기 어렵습니다. 이는 순수한 원소를 얻는 것이 어렵고 비용이 많이 든다는 것을 의미합니다. 이미 사용 중인 희귀원소를 재활용하는 것도 어렵다. 이것은 그들의 희소성을 더해줍니다.

아스타틴(At)은 세계에서 가장 희귀한 원소이지만 가스이므로 일상 기술에서는 많이 사용되지 않습니다. 현대 기술에 사용되는 가장 희귀한 원소는 금속이므로 오늘은 이에 대해 살펴보겠습니다.

©iStock.com/RHJ

가장 희귀한 희토류 원소인 툴륨은 은회색 금속입니다. 칼로 찔러도 바로 찢어질 정도로 부드러워요. 스웨덴의 화학자 페르 테오도르 클레베(Per Teodor Cleve)는 1879년에 다른 원소를 분리하던 중 발견했습니다. 순수한 형태로 발견되지는 않지만 다른 미네랄과 함께 항상 소량으로 발견됩니다.

주요 용도로는 X선 기계, 레이저, 자기 세라믹, 전자레인지, 금속 합금 등이 있습니다.

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1803년 영국인 Smithson Tennant가 발견한 오스뮴은 가장 밀도가 높은 원소입니다. 과학자들은 벽돌 크기의 오스뮴의 무게가 56파운드라고 말합니다. 청회색 금속 오스뮴은 그리스어로 '냄새'를 의미하며 물, 공기 또는 산에 영향을 받지 않으며 니켈 정제의 부산물입니다.

바늘이나 볼펜 팁과 같은 초경질 합금과 고응력 접합부를 만드는 데 사용됩니다. 이는 또한 지문 기술과 심장 박동기의 구성 요소이기도 합니다.

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로듐은 희귀한 금속 원소이며 금보다 훨씬 더 가치가 높습니다. 부식되지 않는 반사 표면을 가진 은백색 금속입니다. 영국인 William Wollaston은 1803년 남아메리카의 백금 광석에서 로듐을 발견했습니다. 로듐은 모든 비방사성 금속 중에서 가장 희귀합니다.

오늘날 로듐은 주로 배기가스에서 발생하는 질소산화물을 줄이기 위한 차량 촉매 변환기에 사용됩니다. 청정 차량에 초점을 맞춘다는 것은 로듐의 가치가 미래에 가속화될 가능성이 높다는 것을 의미합니다.

로듐은 보석 및 합금을 경화시키고 용광로 권선, 유리 섬유 생산 및 항공기 점화 플러그와 같은 고온 기술의 녹 저항성을 향상시킵니다.

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밀도가 가장 높고 부식에 가장 강한 원소는 이리듐입니다. 1803년 스미슨 테넌트(Smithson Tennant)를 포함한 과학자 그룹이 발견한 흰색-노란색 희토류 원소입니다.

부식되지 않기 때문에 이리듐은 표준 무게와 치수를 형성합니다. 또한 백금의 경화제이며 전기 콘택트 렌즈와 광학 렌즈에서 발견됩니다. 단점은 먼저 가열하지 않으면 부서지기 쉽고 작업하기가 어렵다는 것입니다.

이리듐은 순수한 형태로 존재하는 경우가 매우 드물기 때문에 과학자들은 지각에 2ppb가 있다고 추정합니다.