테크네튬 Tc

발견의 역사

멘델레예프는 망가니즈 아래 빈칸을 '에카망가니즈'로 남겨 두었고, 이후 반세기 넘게 많은 과학자가 이 원소를 광물에서 찾으려 했다. 1925년 독일의 발터 노다크, 이다 타케, 오토 베르크는 X선 분광으로 이 원소를 찾았다며 '마수륨'이라 이름 붙였지만, 다른 연구자들이 결과를 재현하지 못해 인정받지 못했다.

1937년 이탈리아 팔레르모 대학의 에밀리오 세그레와 카를로 페리에는 미국 버클리의 어니스트 로런스가 보내 준 몰리브데넘 박편을 분석했다. 이 박편은 사이클로트론에서 중양성자를 쬔 것이었고, 두 사람은 여기서 43번 원소의 방사성 동위원소를 화학적으로 분리해 냈다.

1952년 미국의 천문학자 폴 메릴은 일부 적색 거성의 스펙트럼에서 테크네튬의 흡수선을 발견했다. 반감기가 별의 나이보다 훨씬 짧은 원소가 별에 있다는 것은, 별 내부에서 지금도 무거운 원소가 만들어지고 있다는 강력한 증거가 됐다.

이름의 유래

이름은 그리스어로 '인공의'를 뜻하는 테크네토스(technetos)에서 왔다. 인공적으로 만들어진 최초의 원소라는 점을 기념한 이름으로 1947년 무렵 정해졌다. 원소 기호는 Tc다. 한국어 이름 '테크네튬'은 표기 변화 없이 쓰인다.

주요 용도

• 핵의학 영상: 테크네튬-99m은 감마선 한 종류(약 140 keV)만 내고 반감기가 약 6시간이라, 몸속을 잘 보여 주면서도 피폭이 비교적 적다. 뼈 스캔, 심근 관류 검사, 갑상선·신장·폐 검사 등에 쓰인다.
• 공급 방식: 병원에서는 몰리브데넘-99를 담은 '테크네튬 발생기'에서 필요할 때마다 테크네튬-99m을 뽑아 쓴다.
• 부식 방지 연구: 과테크네튬산 이온은 아주 낮은 농도에서도 강철의 부식을 억제하지만, 방사성이라 밀폐된 계에서만 검토된다.

동위원소

테크네튬은 안정 동위원소가 없는 가장 가벼운 원소다. 가장 오래 사는 동위원소인 테크네튬-97과 테크네튬-98의 반감기는 약 420만 년이다. 원자량이 [97]처럼 대괄호로 표시되는 것도 안정 동위원소가 없기 때문이다.

테크네튬-99(반감기 약 21만 1천 년)는 우라늄 핵분열에서 많이 생겨 사용후핵연료의 장기 관리 대상이다. 의료용 테크네튬-99m은 이 테크네튬-99의 들뜬 상태로, 감마선을 내고 테크네튬-99로 바뀐다.

생활 속 원소

자연에서는 우라늄 광석 속에서 자발 핵분열로 극미량 생기는 정도라 채굴할 수 없고, 대부분 원자로에서 만든다. 원자로에서 몰리브데넘-99를 생산하는 곳이 세계적으로 몇 군데뿐이어서, 원자로가 정비로 멈추면 병원 검사 일정이 차질을 빚는 공급 불안이 여러 차례 있었다.

검사에 쓰는 테크네튬-99m은 반감기가 짧아 하루 정도면 방사능이 크게 줄어들며, 대부분 소변으로 배출된다. 검사 후 물을 충분히 마시라고 안내하는 것도 이 때문이다.