{{위키데이터 속성 추적}}
{{원소 정보/프로메튬}}
'''프로메튬'''(←{{llang|en|Promethium|프러미시엄}}, {{문화어|프로메티움}}←{{llang|de|Promethium|프로메티움}})은 [[화학 원소]]로 기호는 '''Pm'''(←{{llang|la|Promethium|프로메티움}}), [[원자 번호]]는 61이다. [[1947년]]에 [[우라늄]]의 핵분열 반응에 의해 발견됐다. 프로메튬의 모든 동위원소는 [[방사성 붕괴|방사성]]이며 지각에 500 g~600 g 밖에 존재하지 않을 만큼 귀한 원소이다.([[프로메튬 동위 원소|프로메튬 동위원소]] 참조) 프로메튬은 [[테크네튬]](Tc)과 함께 안정한 동위원소가 있는 원소들 사이에 끼어 있는 [[주기율표]]상에서 2개밖에 없는 [[방사성 원소]]이다. 화학적으로 프로메튬은 [[란타넘족]]에 속한다. 프로메튬은 +3의 유일한 [[산화수]]를 갖는다.

프로메튬은 [[그리스 신화]]에 나오는 올림포스 산의 불을 훔쳐서 인간들에게 준 티탄(Titan)인 [[프로메테우스]](Prometheus)에서 이름이 유래되었다. 자연적으로 프로메튬은 [[반감기]]가 길어 쉽게 붕괴하지 않는 [[유로퓸]]-151의 붕괴와(이 동위원소의 붕괴로 프로메튬-147이 생성된다) [[우라늄]]의 여러 [[동위 원소|동위원소]]의 붕괴로 생성된다. 프로메튬-145가 가장 안정적인 동위원소임에도 불구하고 실질적인 용도에는 프로메튬-147의 [[화합물]]만이 이용된다. 프로메튬은 형광 페인트, [[원자력 전지]], 두께 측정 장치에 쓰인다. 그 이유는 자연적인 프로메튬이 대단히 존재량이 적기 때문에 보통 [[우라늄]]-135([[농축 우라늄]])를 열중성자로 포격하여서 프로메튬-147을 핵분열 결과물로 합성하기 때문이다.

== 성질 ==

=== 물리학적 성질 ===
프로메튬 원자는 61개의 [[전자]]를 가지고 있고 [Xe] 4f<sup>5</sup> 6s<sup>2</sup>의 [[전자 배치|전자배치]]를 가진다. [[화합물]]을 만들 때 프로메튬은 4f 궤도의 전자 하나와 가장 바깥쪽 6s 궤도의 전자 두개를 잃어서 이온화한다. 이 원소의 [[원자 반지름]]은 [[란타넘족]] 원소들 중 두 번째로 크지만 이 정도는 주변 이웃한 원소들보다 살짝 큰 정도이다. 이는 란타넘족 원소들의 [[원자 번호]]가 증가할수록 [[원자 반지름]]이 축소하는 일반적인 추세([[란타넘족 수축]] 참조)에 대하여 가장 눈에 띄는 예외적인 경우이다. 프로메튬의 많은 성질은 란타넘족 상에서 위치에 의한 것이 많다. 대표적인 예로 [[녹는점]], 처음 3차까지의 [[이온화 에너지]], 수화 에너지가 [[네오디뮴]]보다 높고 [[사마륨]]보다 낮다. 이와 비슷하게 프로메튬의 추정된 [[끓는점]], 이온의 반지름, 그리고 단원자 기체의 표준 생성열 모두 Nd < Pm < Sm이다. 프로메튬은 이중 [[육방정계]] 구조를 가지며 강도는 63 [[킬로그램|kg]]/mm<sup>2</sup>이다. 알파 [[동소체]]를 890 °C까지 가열하면 [[체심 입방 격자|체심입방격자]] 구조를 가지는 베타 동소체가 된다.

=== 화학적 성질 ===
프로메튬은 란타넘족 원소들 중 [[세륨]] 그룹으로 분류되며 화학적으로 이웃한 원소들과 상당히 비슷하다. 프로메튬은 [[안정 동위 원소|안정 동위원소]]가 없어 이 원소에 대한 [[화학]] 연구는 아직 미완료 상태이다. 몇몇 프로메튬 [[화합물]]이 합성되기는 했지만 그 화합물들 역시 잘 연구되지는 못했다. 일반적으로 프로메튬 화합물들은 분홍색 또는 빨간색 색상을 띠는 경향이 있다. Pm<sup>3+</sup> 이온을 포함하는 산성 [[용액]]을 [[암모니아]]에 가하면 생성되는 프로메튬의 [[수산화물]]인 Pm(OH)<sub>3</sub>는 젤리 같은 밝은 갈색의 [[앙금 생성 반응|앙금]], 즉 [[물]]에 [[용해]]되지 않는(불용성인) [[수산화물]]이다. 프로메튬이 [[염산]]에 용해되면 [[수용액|수용성]]인 노란색 [[염]]인 PmCl<sub>3</sub>이 생성된다. 비슷한 방식으로 [[질산]]에 용해될 때는 Pm(NO<sub>3</sub>)<sub>3</sub>이 생성되며 이 역시 물에 잘 녹는다. 이를 말리면 Nd(NO<sub>3</sub>)<sub>3</sub>과 비슷하게 분홍색 [[결정]]을 만든다. c의 [[전자 배치|전자배치]]는 [Xe] 4f<sup>4</sup>이고 [[이온]]의 색상은 분홍색이다. 프로메튬 [[황산염]]은 약간 용해되는데 이런 성질은 다른 [[세륨]](Ce) 그룹 원소들과 비슷하다. 프로메튬의 옥살염, Pm<sub>2</sub>(C<sub>2</sub>O<sub>4</sub>)<sub>3</sub> • 10 H<sub>2</sub>O는 란타넘족 원소 옥살염들 중 가장 낮은 [[용해도]]를 가진다. 질산화물과는 달리 프로메튬 [[산화물]]은 대응하는 [[네오디뮴]](Nd) 염보다 [[사마륨]](Sm) 염과 더 비슷하다. 프로메튬 옥살염을 가열하면 흰색 또는 라벤더 색의 가루가 무질서한 구조로 넣여 있는 형태가 되고 이 가루는 600 [[°C|°C]]로 가열했을 때 [[입방정계]] 구조로 결정화된다. 800 °C와 1750 °C 에서는 각각 [[단사정계]], [[육방정계]] 구조가 되며 가열 냉각 시간과 [[온도]]를 조절함으로써 상호 전환 될 수 있다. 프로메튬은 단 한가지의 안정한 +3의 [[산화수]]를 가지고 [[주기율표]] 위치상 절대 +4나 +2의 산화수를 가질 수 없을 것으로 예측된다. 실제로 프로메튬 이온 Pm<sup>3+</sup>을 포함하는 화합물을 다른 강력한 [[산화제]]와 [[환원제]]와 함께 다룰 때 프로메튬 이온이 쉽게 [[산화·환원 반응|산화]]되거나 [[산화·환원 반응|환원]]되지 않는다는 것을 보여주었다.

=== 동위원소 ===
([[프로메튬 동위 원소|프로메튬 동위원소]] 참조)

프로메튬은 [[란타넘족]] 원소 중에서 유일하게 [[안정 동위 원소|안정 동위원소]]가 존재하지 않는 [[방사성 원소]]이고 [[원자 번호|원자번호]] 83번 [[비스무트]](Bi)보다 원자 번호가 작은 두 [[방사성 원소]]들 중 하나이다. 프로메튬의 붕괴 산물은 주로 [[네오디뮴]](Nd)과 [[사마륨]](Sm) 동위원소이다.(프로메튬-146은 두 원소의 [[동위 원소|동위원소]]로 붕괴가 가능하고 이보다 가벼운 프로메튬 동위원소는 주로 [[양전자 방출]]과 [[전자 포획]]을 통해 [[네오디뮴]] [[동위 원소|동위원소]]로 붕괴되고 무거운 프로메튬 동위원소는 [[베타 붕괴]]를 거쳐서 [[사마륨]]으로 붕괴된다.) 프로메튬 [[이성질핵]]은 대부분 다른 프로메튬 동위원소로 붕괴한다. 극히 예외적으로 동위원소 <sup>145</sup>Pm은 안정 동위원소인 [[프라세오디뮴]](Pr)-141로 붕괴한다. 

가장 안정한 프로메튬 동위원소는 프로메튬-145이고 이는 940 [[퀴리|Ci]]/[[그램|g]] (35 T[[베크렐|Bq]]/g) 정도의 방사성을 가진다. 전자 포획으로 붕괴하며 17.7년의 [[반감기]]를 가진다. [[원자핵]]에서 안정한 [[중성자]] 배치를 만족시키는 [[마법수]](magic number) 중 하나인 82보다 2 많은 84개의 중성자 수를 가지고 있어서 (중성자를 두개 포함하는)[[알파 입자]]를 방출해 중성자수가 82인 [[프라세오디뮴]]-141이 될 수도 있다. 이 동위원소는 프로메튬 동위원소 중에서 유일하게 알파 붕괴가 관측된 [[동위 원소|동위원소]]이다. 이 [[동위 원소|동위원소]]의 [[알파 붕괴]]의 반감기는 6.3×10<sup>9</sup> 년 정도이며, 2.8×10<sup>−7</sup> %의 <sup>145</sup>Pm 원자핵이 이 방식으로 붕괴된다. <sup>144</sup>Pm, <sup>146</sup>Pm, 그리고 <sup>147</sup>Pm 도 알파 붕괴를 할 수 있을 것으로 예상되고 있지만, 아직 실제로 관측되지는 않았다.

이 원소는 133~142, 144, 148, 149, 152, 그리고 154의 [[질량수]]를 가지는 18개의 [[이성질핵]](nuclear isomer)도 지니고 있다.(한 개 이상의 이성질핵이 존재하는 질량수도 있다.) 가장 안정한 이성질핵은 프로메튬-148m으로 43.1일의 [[반감기]]를 가진다. 이는 프로메튬-143~147을 제외한 나머지 [[바닥 상태]]의 동위원소들의 경우보다 긴 값이다. 프로메튬-148m은 바닥상태의 동위원소인 프로메튬-148보다 반감기가 길다. 

== 외부 링크 ==
{{위키공용과 분류|Promethium}}
{{위키낱말사전|프로메튬}}
* {{네이버캐스트|15811}}
* {{언어링크|en}} [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Pm/index.html 프로메튬 - WebElements.com]
* {{언어링크|en}} [http://education.jlab.org/itselemental/ele061.html 프로메튬 - It's Elemental]

{{원소 주기율표}}

{{전거 통제}}

[[분류:프로메튬| ]]
[[분류:란타넘족]]
[[분류:화학 원소]]
[[분류:인공 원소]]
[[분류:가상 인물의 이름이 포함된 화학 원소]]