베릴륨(Beryllium, Be)의 성질과 이용

• 원자번호：4
• 족：2족(2주기)
• 원자량：9.012
• 밀도：1.85 g·cm-3
• 각 전자궤도의 전자 수：2, 2
• mp 1,280℃ / bp 1,500℃

베릴륨의 성질

베릴륨은 주기율표에서 ‘알칼리-토금속’(alkaline-earth metal)이라 불리는 2족 원소 무리의 첫 번째 원소이다. 이 족에 속하는 칼슘과 마그네슘은 매우 풍부히 존재하는 원소이며, 물리화학적 성질도 비슷하다. 그러나 베릴륨은 흔하지 않은 물질입니다. 베릴륨은 회백색 금속으로 매우 가볍긴 하지만, 유리에 잘 긁히지 않을 정도로 단단하다. 이 족에 속하는 금속은 화학반응성이 대단히 강하여 산소라든가 다른 원소와 잘 화합한다.

‘베릴륨’이라는 이름을 갖게 된 것은, 이 원소가 베릴(beryl 녹주석 綠柱石)이라는 암석에서 발견되었기 때문이다. 베릴륨 결정(結晶)은 매우 아름다우며, 잘 가공한 것은 에메랄드라 불리는 값비싼 보석으로 취급받는다.

베릴(녹주석)은 베릴륨과 실리콘, 산소의 화합물이며, 브라질과 아르헨티나, 미국 등지에서 산출된다. 베릴륨을 발견하기 이전에는 녹주석과 에메랄드가 서로 다른 광물이라고 생각했다. 베릴에서 녹색이 나는 것은 ‘크로뮴(크롬)’이나 ‘바나듐’과 같은 원소가 소량 혼합된 때문이다.

베릴륨의 용도

베릴륨은 X-선을 잘 투과시키기 때문에 X-선관 제작에 이용된다. 베릴륨과 구리를 혼합한 합금(베릴륨-구리)은 구리보다 6배나 강하여 스프링 재료로 쓰인다. 또 이 합금은 강한 충격을 받아도 불꽃이 튀지 않기 때문에 폭발성 물질이나 로켓 연료를 취급하는 공장 등에서 도구로 이용한다. 대표적인 베릴륨 화합물에는 산화베릴륨(BeO)과 수산화베릴륨[Be(OH)2]이 있다. 베릴륨 화합물은 모두 인체에 매우 유독하다.

베릴륨에 알파 입자를 충돌시키면 중성자가 방출된다. 영국의 물리학자 채드윅(James Chadwick 1891-1974)은 이 현상을 통해 1932년 처음으로 중성자를 발견하게 되었다. 중성자 발견으로 그는 1935년에 노벨 물리학상을 수상했으며, 오늘날에도 원자핵 실험실에서는 같은 방법으로 중성자를 생산한다.