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{{원소 정보/사마륨}}
[[파일:Samarium 1.jpg|thumb]]
'''사마륨'''(←{{llang|en|Samarium|서메어리엄}}, {{문화어|사마리움}}←{{llang|de|Samarium|자마리움}})은 [[화학 원소]]로 기호는 '''Sm'''(←{{llang|la|Samarium|사마리움}}), [[원자 번호]]는 62이다. 단단한 은색의 [[금속]]으로 [[공기]] 중에서 쉽게 [[산화]]한다. [[란타넘족]]의 전형적인 특성을 가지며, 주로 +3의 [[산화 상태]]를 가진다. 모든 [[산소족]] 원소들과 반응하여 화합물을 생성할 수 있다. 생물체 내에서는 중요한 역할 없이 약간의 [[독|독성]]을 띤다.

사마륨은 1879년 [[프랑스]]의 [[화학자]] 폴 에밀 르코크 [[부아보드랑]]이 발견하였다. '사마륨'이라는 이름은 원소가 발견된 '[[사마스카이트]]'라는 광물에서 유래하였다. [[희토류 원소]]로 분류되기는 하지만 [[지각 (지질학)|지각]]에는 40번째로 많은 원소이며 이는 [[주석 (원소)|주석]]보다도 더 흔하게 존재하는 것이다. 자연에서는 [[세라이트]], [[가돌리나이트]], [[사마스카이트]], [[모나자이트]], [[희토류광]] 등의 광물에 최대 2.8% 정도 포함되어있다. 이들 광물은 주로 [[중국]], [[미국]], [[브라질]], [[인도]], [[스리랑카]], [[호주]] 등에 많이 분포되어 있다.

또, 사마륨은 주로 네오디뮴 자석과 함께 강력한 자성을 가지는 사마륨-[[코발트]] 자석으로 쓰인다. 그러나 네오디뮴 자석은 조금만 가열해도 자성이 쉽게 사라지는데 반해 사마륨-코발트 자석은 약 700°C의 고온에서도 자성을 잃지 않는 성질이 있다. [[방사성 동위 원소]]인 사마륨-153은 [[암]] 치료제로 사용되며 사마륨-149는 [[중성자]]를 잘 흡수하는 성질이 있으므로 [[원자로]]의 [[제어봉]]에 첨가된다. 화학 반응의 [[촉매]], [[방사능 연대 측정]], [[X선]] [[레이저]] 등에도 활용된다.

== 특성 ==
=== 물리적 특성 ===
사마륨은 [[희토류]]에 속하는 원소로, 그 단단함이나 [[밀도]]가 [[아연]]과 비슷하다. [[란타넘족]] 원소 중에서는 [[이터븀]]과 [[유로퓸]]에 이어 반응성이 세 번째로 크며, 이는 광석에서 사마륨을 분리하기가 쉬운 원인이기도 하다. 일반적인 조건에서는 [[삼방정계]] 구조(α 구조)를 가지며, 731°C 이상의 고온으로 가열하면 [[육방정계]] 구조로 전환된다. 전환 온도는 불순물에 따라 달라지기도 한다. 922°C 이상으로 가열하면 다시 [[결정 구조]]가 바뀌어 [[등축정계|체심 입방정계]] 구조가 된다. 실온에서는 [[상자성]]이며 14.8K 이하로 냉각시키면 [[반강자성]]을 띤다.

=== 화학적 특성 ===
순수한 사마륨은 은색의 광택이 있다. 실온의 공기 중에 방치하면 느리게 [[산화]]되며, 150°C 이상으로 가열하면 스스로 발화하는 성질이 있다. 또, [[광물유]]에서도 서서히 산화되기 때문에 주로 [[아르곤]] 등의 [[비활성 기체]]를 채운 용기에 보관한다. [[전기 음성도]]가 작은 편이며, 뜨거운 [[물]] 속에서는 빠르게 반응하여 수산화 사마륨을 생성한다.


2Sm + 6H<sub>2</sub>O → 2Sm(OH)<sub>3</sub> + 3H<sub>2</sub>


또한, 사마륨은 [[란타넘족]] 원소 중에서 +2의 [[산화 상태]]를 가질 수 있는 몇 안되는 원소 중의 하나이기도 하다. Sm<sup>2+</sup> [[이온]]은 [[수용액]] 상태에서 붉은색을 나타낸다.


== 동위 원소 ==
{{본문|사마륨 동위 원소}}
자연에 존재하는 사마륨은 1g 당 128[[베크렐|Bq]]의 [[방사능]]을 나타낸다. 네 개의 [[안정 동위 원소|안정한 동위 원소]](<sup>144</sup>Sm, <sup>150</sup>Sm, <sup>152</sup>Sm, <sup>154</sup>Sm)와 세 개의 [[방사성 동위 원소]](<sup>147</sup>Sm, <sup>148</sup>Sm, <sup>149</sup>Sm)가 존재하며, 이 중 가장 많이 존재하는 것은 <sup>152</sup>Sm이다. 방사성 동위 원소 세 가지는 모두 [[반감기]]가 매우 긴 편이며(<sup>147</sup>Sm은 [[반감기]] 1.06×10<sup>11</sup>년, <sup>148</sup>Sm은 반감기 7×10<sup>15</sup>년)이며, 이들 중 <sup>149</sup>Sm은 자료에 따라 반감기 2×10<sup>15</sup>년 이상인 방사성 동위 원소로 분류되기도 하고 안정한 동위 원소로 분류되기도 한다.<ref>[http://www.nndc.bnl.gov/chart/reCenter.jsp?z=62&n=87 Chart of the nuclides] {{웨이백|url=http://www.nndc.bnl.gov/chart/reCenter.jsp?z=62&n=87 |date=20170729181515 }}, Brookhaven National Laboratory</ref><ref>Holden, Norman E. "Table of the isotopes" in Lide, D. R., ed. (2005). CRC Handbook of Chemistry and Physics (86th ed.). Boca Raton (FL): CRC Press. {{ISBN|0-8493-0486-5}}.</ref>

== 역사 ==
사마륨이나 그와 비슷한 원소들은 19세기 후반부터 여러 과학자들이 발견했다고 주장하였다. 그러나 이들 중 가장 많은 증거를 제시한 사람은 [[프랑스]]의 화학자 부아보드랑이었다. 그는 1879년 [[사마스카이트]]에서 산화 사마륨(혹은 수산화 사마륨)을 분리하여 [[흡수 스펙트럼]]을 통해 그것이 새 원소를 포함하고 있음을 밝혔다. 한 해 전인 1878년에는 [[스위스]]의 화학자 드라폰테인이 '데시퓸(decipium)'이라는 새 원소를 발견했다고 발표했지만 이는 나중에 사마륨을 포함해 여러 가지 원소의 혼합물이었음이 밝혀졌다. 나중에는 부아보드랑이 분리한 사마륨도 상당량의 [[유로퓸]]을 포함하고 있었다는 사실이 뒤늦게 알려졌고, 순수한 사마륨은 1901년 외젠 아나톨 데마르케이가 분리하였다.

부아보드랑은 사마스카이트에서 이름을 따 자신이 발견한 원소에 '사마리아(samaria)'라는 이름을 붙였는데 이는 이후에 '사마륨'으로 변경되었다. 한편, 사마스카이트라는 광물의 이름은 당시 [[러시아 제국|러시아]]의 장교 [[사마르스키]]에서 따온 것인데, 두 명의 [[독일]] 광물학자가 [[우랄산맥]]에서 발견된 새로운 [[광물]]을 연구할 수 있도록 허락한 사마르스키에게 감사를 표시하고자 광물에 사마스카이트라는 이름을 붙인 것이다. 이로 인해 사마륨은 최초로 사람의 이름을 따서 명명된 [[화학 원소]]가 되었다. 발견 직후 Sm이라는 기호를 사용하고자 하였으나, 1920년대까지 Sa라는 기호가 주로 사용되었다.

== 존재 ==
사마륨은 [[지각 (지질학)|지각]] 속에 40번째로 많이 존재하는 원소이며, 약 8[[ppm]] 정도 포함되어 있다. 이는 [[란타넘족]] 중에서는 다섯 번째로 풍부하고 [[주석 (원소)|주석]]보다도 많은 양이다. 토양에 포함된 양은 약 2~23ppm으로 지역이나 토양의 화학적 상태에 따라 다르며 [[해수]]에는 극미량이 들어 있다. 자연에서는 순수한 형태로 발견되지 않으나 다른 란타넘족 원소들처럼 [[세라이트]], [[가돌리나이트]], [[사마스카이트]], [[모나자이트]], [[희토류광]] 등 다양한 광물에 최대 2.8% 정도 포함되어있다. 전 세계에 약 2백만 톤 정도 매장된 것으로 추정되며, 현재 주 생산국은 [[중국]], [[미국]], [[브라질]], [[인도]], [[스리랑카]], [[호주]] 등이다.

사마륨-151은 [[우라늄]]의 [[핵분열]] 결과물로서 약 0.4% 확률로 생성되기도 하며, [[원자로]]의 [[제어봉]]에 포함되어 있는 사마륨-149의 [[중성자 포획]]에 의해 합성되기도 하므로 수명이 다 된 [[핵연료]]나 [[방사성 폐기물]] 등에 다량 포함되어 있다.

== 용도 ==
=== 영구자석 ===
사마륨은 [[네오디뮴 자석]] 다음으로 강력한 사마륨-[[코발트]] 자석을 만드는데 사용된다. 이 때, 사마륨과 코발트의 비율은 1:5이거나 2:17인 경우가 많다. 이러한 자석은 [[철]]보다 1만배 이상 강력한 것이다. 또, 네오디뮴 자석은 300~400°C 가량의 온도에서 자성을 잃는데 비해 사마륨-코발트 자석은 700°C 이상의 고온에서도 자성을 잃지 않는다. 주로 소형 [[전동기]], [[헤드셋]], [[기타]]나 그와 비슷한 악기의 자석식 [[픽업 (악기)|픽업]] 등에 사용된다.

=== 촉매 ===
사마륨 [[촉매]]는 [[플라스틱]]의 분해, [[폴리염화 바이페닐]] 등 각종 오염물질의 분해, [[에탄올]]의 [[탈수]]와 [[탈수소화 반응]] 등에 사용된다.

=== 기타 ===
* 산화 사마륨은 [[세라믹]]이나 [[유리]] 등에 첨가하여 [[적외선]] 흡수율을 높이는데 사용되기도 한다.
* 사마륨은 발화합금의 일종인 미시메탈의 성분이기도 하여 [[라이터]]나 토치 등의 장치에 [[부싯돌]] 역할로 들어가기도 한다.
* [[방사성 동위 원소]]인 사마륨-153은 [[반감기]] 46.3시간을 거쳐 [[베타 붕괴]]하므로 화합물의 형태로 만들어져 각종 [[암]]의 치료제로 쓰이기도 한다.
* 사마륨-149는 [[중성자]]를 잘 흡수하는 성질이 있으므로 [[원자로]]의 [[제어봉]]에 들어간다. [[X선]] [[레이저]]의 제조에도 사용되는데, 이 경우 6.8~7.3[[나노미터]]의 [[파장]]을 가진 X선이 50[[피코|피코초]] 동안 방출되므로 다양한 분야에 응용된다.
* [[산소족]] 원소들과의 화합물은 [[압력]]에 따라 [[전기 저항]]이 달라지는 특성이 있어 압력 [[센서|감지기]]에 사용되기도 한다. 사마륨-147과 [[네오디뮴]]-143, 네오디뮴-144의 비율을 분석하면 [[방사능 연대 측정]]을 할 수도 있다.

== 주의사항 ==
사마륨은 체내에서 생물학적 역할은 없는 것으로 알려져 있다. [[수용성]]의 사마륨 화합물의 일부는 [[물질대사]] 과정에서 흡수되어 약간의 [[독|독성]]을 나타내기도 한다. 그러나 대부분의 [[식물]]은 측정이 가능할 정도의 사마륨을 흡수하지는 않으므로 인간이 사마륨을 섭취하게 될 확률은 거의 없다.

== 각주 ==
<references/>


== 외부 링크 ==
{{위키공용과 분류|Samarium}}
{{위키낱말사전|사마륨}}
* {{네이버캐스트|16221}}
* {{언어링크|en}} [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Sm/index.html 사마륨 - WebElements.com]
* {{언어링크|en}} [http://education.jlab.org/itselemental/ele062.html 사마륨 - It's Elemental]

{{원소 주기율표}}

{{전거 통제}}

[[분류:사마륨| ]]
[[분류:란타넘족]]
[[분류:화학 원소]]
[[분류:환원제]]
[[분류:인명이 포함된 화학 원소]]