프라세오디뮴 Pr

발견의 역사

1841년 카를 구스타프 모산데르는 란타넘 산화물에서 또 다른 물질을 분리하고, 란타넘과 늘 붙어 다닌다는 뜻에서 '디디뮴(쌍둥이)'이라 불렀다. 디디뮴은 40년 넘게 하나의 원소로 여겨졌다.

그러나 분광학이 발전하면서 디디뮴의 스펙트럼이 시료마다 조금씩 다르다는 점이 드러났다. 1885년 오스트리아의 카를 아우어 폰 벨스바흐는 질산디디뮴암모늄을 수백 번에 걸쳐 분별 결정해, 초록빛 염과 분홍빛 염 두 가지로 나누는 데 성공했다.

그는 초록빛 염을 내는 원소를 프라세오디뮴, 분홍빛 염을 내는 원소를 네오디뮴이라 불렀다. 비교적 순수한 금속 프라세오디뮴은 20세기에 들어서야 얻어졌다.

이름의 유래

이름은 그리스어로 '부추 같은 초록색'을 뜻하는 프라시오스(prasios)와 '쌍둥이'를 뜻하는 디디모스(didymos)를 합친 것으로, '초록 쌍둥이'라는 뜻이다. 초록빛을 띠는 염의 색에서 왔다. 원소 기호는 Pr이다. 한국어 이름 '프라세오디뮴'은 표기 변화 없이 쓰인다.

주요 용도

• 영구자석: 네오디뮴 자석에 네오디뮴의 일부를 프라세오디뮴으로 바꿔 넣는 경우가 많다. 이 혼합물(NdPr)은 전기차 모터와 풍력 발전기 자석의 핵심 원료다.
• 보안경: 디디뮴 유리(프라세오디뮴+네오디뮴)는 유리를 녹일 때 나오는 소듐의 강한 노란빛을 걸러 주어 유리 공예가와 용접공의 보안경에 쓰인다.
• 도자기·유리 착색: 프라세오디뮴을 넣은 지르콘은 선명한 노란색 도자기 유약이 된다. 유리에 넣으면 연한 초록빛을 낸다.
• 합금: 마그네슘에 섞어 항공기 엔진 부품용 고강도 합금을 만든다.
• 광학: 광섬유 증폭기와 일부 레이저의 첨가 원소로 쓰인다.

동위원소

프라세오디뮴은 안정 동위원소가 프라세오디뮴-141 하나뿐이다. 방사성 동위원소 프라세오디뮴-143(반감기 약 13.6일)과 프라세오디뮴-144(반감기 약 17분)는 핵분열 생성물이며, 세륨-144가 붕괴할 때 프라세오디뮴-144가 만들어진다.

생활 속 원소

프라세오디뮴은 바스트네사이트와 모나자이트에서 다른 희토류와 함께 얻으며, 네오디뮴과 섞인 상태로 생산·거래되는 경우가 많다. 중국이 채굴과 정제의 상당 부분을 차지한다.

금속은 공기 중에서 서서히 산화되므로 기름 속이나 불활성 기체 안에 보관한다. 독성은 낮은 편이지만 금속 가루는 불이 붙기 쉽다. 전기차와 풍력 발전이 늘면서 전략적 중요성이 커진 원소다.