비스무트 Bi

발견의 역사

비스무트는 중세 말부터 유럽의 광부와 금속 장인들에게 알려져 있었지만, 오랫동안 주석이나 납, 안티모니의 한 종류로 혼동됐다. 15세기 독일에서는 비스무트 합금으로 활자를 만들기도 했다.

18세기에 들어 프랑스의 클로드 프랑수아 조프루아가 1753년 비스무트가 납이나 주석과 다른 독립된 금속임을 분명히 보였다. 그래서 비스무트의 '발견'은 흔히 1753년으로 기록된다. 비스무트는 오랫동안 가장 무거운 안정 원소로 여겨졌으나, 2003년 프랑스 연구진이 비스무트-209가 극히 느리게 알파 붕괴한다는 것을 관측해 이 지위를 납에 넘겨주었다.

이름의 유래

이름의 어원은 확실하지 않다. 독일어로 '흰 덩어리'를 뜻하는 말(weiße Masse)이 변했다는 설이 널리 알려져 있지만, 다른 설명도 있다. 16세기 독일의 광산학자 게오르기우스 아그리콜라가 이 이름을 라틴어식 '비스무툼(bisemutum)'으로 기록하면서 퍼졌다. 한국어 이름은 '비스무트'다.

주요 용도

• 의약품: 차살리실산 비스무트는 설사와 소화불량을 완화하는 일반의약품에 쓰이고, 비스무트 화합물은 위궤양의 원인균인 헬리코박터 파일로리 제균 치료에 함께 쓰인다.
• 저융점 합금: 우드 합금처럼 녹는점이 낮은 비스무트 합금은 스프링클러의 온도 퓨즈와 안전장치에 쓰인다.
• 납 대체재: 독성이 낮아 무연 땜납, 낚시 추, 사냥용 산탄에서 납을 대신한다.
• 화장품·안료: 옥시염화 비스무트는 진주 같은 광택을 내 화장품에, 바나듐산 비스무트는 밝은 노란 안료로 쓰인다.

동위원소

자연 비스무트는 사실상 전부 비스무트-209다. 이 동위원소는 반감기가 약 2×10¹⁹년으로 우주 나이의 10억 배가 넘어, 실용적으로는 안정하다고 봐도 된다. 인공 동위원소 비스무트-213(반감기 약 46분)은 알파선으로 암세포를 공격하는 표적 알파 치료 연구에 쓰인다. 원자로에서는 비스무트-209에 중성자를 쪼여 폴로늄-210을 만든다.

생활 속 원소

녹인 비스무트를 천천히 식히면 가장자리가 먼저 자라 계단 모양의 네모난 '골격 결정'이 생기고, 표면의 얇은 산화막이 빛의 간섭을 일으켜 무지갯빛을 띤다. 과학관 기념품으로 흔히 보는 이 결정은 인공적으로 만든 것이다. 비스무트는 모든 원소 가운데 반자성이 가장 강해 강한 자석 위에 조각을 띄울 수 있고, 물처럼 굳을 때 부피가 늘어난다. 비스무트가 든 위장약을 먹으면 혀나 대변이 일시적으로 검게 변할 수 있는데, 이는 흔한 반응이다.