터븀 Tb

발견의 역사

스웨덴 스톡홀름 근처 이테르비 마을의 광산은 희토류 원소의 보고였다. 1843년 스웨덴의 칼 구스타프 모산데르는 이곳 광물에서 얻은 이트리아(산화이트륨)가 순수하지 않다는 것을 밝히고, 그 속에서 두 가지 새로운 산화물을 분리했다. 그는 이를 각각 '에르비아'와 '테르비아'라고 불렀다.

그런데 이후 다른 화학자들이 두 이름을 서로 뒤바꿔 쓰면서 혼란이 생겼고, 결국 모산데르가 원래 테르비아라 부른 물질이 오늘날의 에르븀 산화물, 에르비아라 부른 물질이 터븀 산화물로 정착했다는 것이 일반적인 설명이다. 순수한 터븀 화합물은 20세기에 이온 교환법이 도입된 뒤에야 쉽게 얻을 수 있게 됐다.

이름의 유래

이름은 광산 마을 이테르비(Ytterby)에서 왔다. 이 한 마을에서 이트륨(Y), 이터븀(Yb), 터븀(Tb), 어븀(Er) 네 원소의 이름이 나왔다. 한국어 이름은 대한화학회 명칭에 따라 '터븀'으로 쓰며, 예전에는 '테르븀'이라고도 적었다.

주요 용도

• 녹색 형광체: 3가 터븀 이온은 선명한 초록빛을 내어 삼파장 형광등, 옛 브라운관 TV, X선 증감지에 쓰였다.
• 자석 첨가제: 네오디뮴-철-붕소 자석에 소량 넣으면 고온에서도 자력을 잃지 않는 보자력이 크게 높아져 전기차 구동 모터와 풍력 발전기에 쓰인다.
• 자기변형 합금: 터븀·디스프로슘·철로 만든 터페놀-D는 자기장을 걸면 길이가 눈에 띄게 변해 음향 변환기, 정밀 액추에이터, 소나에 쓰인다.
• 광자기 기록: 과거 광자기 디스크(MO)의 기록층 합금에도 터븀이 쓰였다.

동위원소

자연 터븀은 터븀-159 한 가지 안정 동위원소로만 이루어진 단일 동위원소 원소다. 인공 방사성 동위원소 가운데 터븀-149, 터븀-152, 터븀-155, 터븀-161은 성질이 서로 달라 진단용 영상과 치료를 한 원소로 해결하는 '테라노스틱스' 연구에서 주목받고 있다.

생활 속 원소

터븀은 조명과 디스플레이의 초록색, 그리고 전기차·풍력 터빈 속 자석에 숨어 있다. 지각 함량이 적고 주로 중국 남부의 이온 흡착형 점토 광상에서 생산돼 공급망 문제로 자주 언급된다. 독성은 낮은 편으로 알려져 있지만 금속 분말은 불이 붙을 수 있고, 다른 희토류와 마찬가지로 채굴·정련 과정의 환경 부담이 문제로 지적된다.