원자번호 81 · 전이후 금속
탈륨 Tl
다른 이름: Thallium
탈륨(Tl)은 원자번호 81번 금속으로, 칼로 자를 수 있을 만큼 무른 회백색 금속이다. 맛과 냄새가 없고 물에 잘 녹는 화합물이 많아 한때 쥐약으로 쓰였을 정도로 독성이 매우 강하다. 한편 방사성 동위원소 탈륨-201은 심장 혈류를 살피는 핵의학 검사에 쓰였다.
주요 성질
| 원자번호 | 81 |
|---|---|
| 원자량 | 204.38 (CIAAW 2024 요약 표준 원자량) |
| 분류 | 전이후 금속 |
| 족 | 13 |
| 주기 | 6 |
| 블록 | p |
| 상태(25 °C, 1 atm) | 고체 |
| 녹는점 | 577 K (303.9 °C) |
| 끓는점 | 1746 K (1472.8 °C) |
| 밀도 | 11.8 g/cm³ |
| 전기음성도(폴링) | 1.62 |
| 원자 반지름(반데르발스) | 196 pm |
| 1차 이온화 에너지 | 6.108 eV |
| 전자 친화도 | 0.2 eV |
| 산화수 | +3, +1 |
| 발견 연도 | 1861 |
전자 배치
- 약식 표기
- [Xe]6s2 4f14 5d10 6p1
- 전체 표기
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2 5p6 5d10 6s2 6p1
- 껍질별 전자 수
- 2 · 8 · 18 · 32 · 18 · 3
오비탈 박스
주기율표 속 위치
발견의 역사
1861년 영국의 윌리엄 크룩스는 셀레늄을 얻던 황산 공장 찌꺼기의 불꽃 스펙트럼을 조사하다가, 이전에 본 적 없는 선명한 초록색 선을 발견했다. 분광학이 도입된 직후였기에 가능한 발견이었다.
이듬해인 1862년 프랑스의 클로드오귀스트 라미는 독립적으로 탈륨을 금속 덩어리 상태로 분리해, 두 사람 사이에 우선권 논쟁이 벌어지기도 했다. 오늘날에는 보통 크룩스를 발견자, 라미를 금속을 처음 분리한 사람으로 소개한다.
이름의 유래
이름은 그리스어로 '새싹'이나 '어린 가지'를 뜻하는 '탈로스(thallos)'에서 왔다. 스펙트럼에 나타난 선명한 초록색 선이 봄날의 새싹 빛깔을 닮았기 때문이다. 한국어 이름은 '탈륨'이다.
주요 용도
- 핵의학: 탈륨-201은 포타슘처럼 심장 근육에 흡수되므로, 운동 부하 전후의 심근 혈류 영상 검사에 쓰였다. 지금은 테크네튬-99m 제제로 많이 대체됐다.
- 전자·광학: 탈륨을 첨가한 아이오딘화 소듐 결정은 감마선 검출기의 섬광체로 널리 쓰인다. 탈륨 화합물은 굴절률이 높은 특수 유리와 적외선 광학 재료에 쓰인다.
- 저온 온도계: 수은-탈륨 합금은 수은보다 낮은 약 -58°C까지 액체로 남아 극지용 온도계에 쓰였다.
- 과거의 용도: 쥐약과 개미약, 탈모 치료제로 쓰였지만 사고와 중독이 잇따라 대부분의 나라에서 금지됐다.
동위원소
자연 탈륨은 두 가지 안정 동위원소, 탈륨-203(약 30%)과 탈륨-205(약 70%)로 이루어진다. 의료용 탈륨-201은 반감기가 약 73시간이다. 탈륨-204(반감기 약 3.8년)는 두께 측정 장치 등에 쓰인다.
생활 속 원소
탈륨 중독은 복통과 신경 증상에 이어 몇 주 뒤 머리카락이 빠지는 것이 특징이다. 맛도 냄새도 없어 역사적으로 여러 독살 사건에 쓰였고, '독살자의 독'이라는 별명이 붙었다. 해독에는 프러시안 블루라는 파란 색소 약물이 쓰이는데, 장에서 탈륨과 결합해 몸 밖으로 배출시킨다. 애거사 크리스티의 소설 『창백한 말』은 탈륨 중독 증상을 정확히 묘사해, 이 책을 읽은 사람이 실제 환자의 증상을 알아챈 사례가 있다고 전해진다. 오늘날 일반인이 탈륨에 노출될 일은 거의 없지만, 오래된 살충제나 실험실 시약은 전문 업체를 통해 폐기해야 한다.
알아 두면 좋은 사실
- 탈륨은 스펙트럼의 초록색 선 덕분에 '새싹'이라는 이름을 얻었다.
- 탈륨 중독의 대표 증상은 몇 주 뒤 나타나는 탈모다.
- 파란 물감 원료인 프러시안 블루가 탈륨 중독의 해독제로 쓰인다.
같은 족 원소 (13)
데이터 출처 · 물성: PubChem 주기율표(미국 NIH/NLM 공공 데이터) · 원자량: CIAAW 2024 요약 표준 원자량 · 원소 이름: 대한화학회 원소 이름(한국어), Wikidata(CC0). 기준일 2026-09-23.