이터븀 Yb

발견의 역사

1878년 스위스의 장 샤를 갈리사르 드 마리냑은 에르비아(산화어븀)를 가열 분해하는 실험에서 성질이 다른 흰색 산화물을 분리해 '이테르비아'라고 불렀다.

이테르비아도 순수하지 않았다. 1907년 프랑스의 조르주 위르뱅과 오스트리아의 카를 아우어 폰 벨스바흐가 각각 독립적으로 이테르비아에서 또 하나의 원소를 분리했는데, 이것이 루테튬이다. 남은 성분이 오늘날의 이터븀이다. 비교적 순수한 금속 이터븀은 1950년대에 들어서야 만들어졌다. 이처럼 이테르비 광물 하나에서 출발한 분리 연쇄는 70여 년에 걸쳐 이트륨, 터븀, 어븀, 이터븀, 스칸듐, 홀뮴, 툴륨, 가돌리늄, 디스프로슘, 루테튬까지 여러 원소를 차례로 드러냈다. 화학자들이 한 원소라 믿은 물질을 다시 쪼갤 때마다 새 이름이 생겨, 희토류의 역사는 이름 다툼과 혼동의 역사이기도 하다.

이름의 유래

이름은 스웨덴의 이테르비(Ytterby) 마을에서 왔다. 이트륨과 이름이 비슷해 혼동하기 쉽다. 한국어 이름은 대한화학회 명칭에 따라 '이터븀'으로 쓰며, 예전에는 '이테르븀'이라고도 적었다.

주요 용도

• 광격자 원자시계: 레이저로 만든 빛의 격자에 이터븀 원자를 가두고 그 진동수를 재는 원자시계는 수십억 년에 1초도 틀리지 않을 수준의 정밀도를 보여, 초(second)의 정의를 바꿀 후보로 거론된다.
• 광섬유 레이저: 이터븀을 넣은 광섬유 레이저는 약 1마이크로미터 파장의 고출력 빛을 효율적으로 내어 금속 절단·용접과 3D 프린팅에 널리 쓰인다.
• 압력 센서: 압력에 따라 전기 저항이 변하는 성질을 이용해 폭발·지진의 충격파를 재는 게이지에 쓰인다.
• 방사선원: 이터븀-169는 휴대용 감마선 촬영 선원으로 쓰인다.

동위원소

자연 이터븀은 일곱 가지 안정 동위원소로 이루어지며, 이터븀-174가 약 3분의 1로 가장 많다. 원자시계에는 이터븀-171과 이터븀-174가 주로 쓰인다. 방사성 동위원소 이터븀-169는 반감기가 약 32일이다.

생활 속 원소

이터븀을 직접 만질 일은 드물지만, 공장에서 강판을 자르는 레이저나 스마트폰 부품을 가공하는 레이저가 이터븀 광섬유 레이저인 경우가 많다. 또 미래의 표준시가 이터븀 원자시계로 정해질 수도 있다. 이터븀 화합물은 피부와 눈에 자극을 줄 수 있고 금속 분말은 인화성이 있지만, 일반적인 독성은 낮은 편으로 알려져 있다.