코페르니슘

코페르니슘의 바닥상태 전자배치도.

Copernicium(Cn)

1. 개요[편집]

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원자 번호 112번. 이름의 유래는 지동설을 제창한 천문학자 코페르니쿠스. 참고로 공식 명칭으로 등록된 날인 2월 19일은 코페르니쿠스의 생일이다.

당초 제안된 기호는 Cp였으나 그 기호는 이전에 '카시오페이움(지금의 루테튬)'에 사용되었기 때문에, 혼란을 방지하기 위해 Cn으로 변경되었다.

옛 이름은 우눈븀

2. 상세[편집]

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이 원소는 대다수의 금속 원소들처럼 고체로 추측되기도 하지만, 수은과 마찬가지로 상대론적 효과에 의해 상온에서 액체일 것으로 예상된다. 원자 단위에서 진행한 실험 결과 코페르니슘의 끓는점은 84 ± 110 °C일 것으로 확인되었으며, 이후 계산에서는 67 ± 10 °C로 범위가 좁혀졌다. # 녹는점의 경우 수은보다 오히려 높을 것(11 ± 10 °C)으로 예상된다. 한 때 기체로 예측되기도 하였으나, 이후 쌓인 실험적 증거에 따르면 기체일 가능성은 낮다.

1996년 9월에 독일의 중이온 연구소(GSI)에서 120m 길이의 분자가속기를 사용해 납 원자에 아연 이온 빔을 쏘아 두 원소를 결합시켜 새로운 원소의 핵을 만들어냈다. 검출한 원자의 개수는 여태까지 4개이다. 발견자는 독일의 지구르트 호프만(Sigurd Hofmann), 빅터 니노프(Victor Ninov) 박사팀. 이것 때문에 빅터 니노프의 원소 발견 조작 사건이 밝혀지자 이 발견도 가짜가 아닌지 재검증을 받기도 했다.

발견된 동위원소 중 반감기가 제일 긴 것은 코페르니슘 285로, 약 28초의 반감기를 지니고 있다. 다만 이는 붕괴 사슬 중간에 위치한 동위원소이므로 실험에 주로 사용되지는 않는다.

상대론적 효과로 인한 전자껍질 닫힘으로 인해 비활성 기체와 유사한 낮은 반응성을 가질 것으로 예측된다. 심지어 금보다도 반응성이 낮을 가능성도 있다.

7주기 원소중 가장 높은 이온화 에너지(1155kJ/mol)를 가질 것으로 예측되었다. 이는 비활성 기체인 라돈(1037kJ/mol)보다도 높은 수치이다. 다른 주기에서는 보통 비활성 기체족 원소가 가장 이온화 에너지가 높지만, 코페르니슘은 상대론적 효과의 영향을 강하게 받기 때문이다.

주기율표상에서 바로 위에 있는 수은과 밀도차가 크지 않을 것으로 예측되었다. 코페르니슘은 수은보다 더 무거운 원자핵을 가지지만 원자의 지름이 수은보다 클 것으로 예측되었기 때문이다.

일부 과학자들은 안정성의 섬 중심에 위치한 원소가 플레로븀 또는 더 무거운 원소가 아닌 코페르니슘-293 또는 코페르니슘-295일 것이며, 수백~수천 년의 반감기를 가질 것이라고 예상하고 있다.