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사라진 스푼 - 주기율표에 얽힌 광기와 사랑, 그리고 세계사
샘 킨 지음, 이충호 옮김 / 해나무 / 2011년 10월
평점 :
네부카드네자르 2세는 공중정원으로 유명하다. 궁전벽을 안티몬과 납으로 노랗게 칠했고, 결국 안티몬과다로 미쳐버렸다고 한다. 안티몬은 이집트여인들이 마스카라나 약으로 쓰기도 했고, 모차르트가 열병에 안티몬을 과다복용해서 사망했다는 설도 있다.
탄소는 결합과 공유가 튼튼하며, 자신의 전자들을 최대 4개의 다른 원자들과 동시 공유하기도 한다. 아나콘다 같은 단백질은 이런 탄소성질을 이용해 긴 분자를 만든다고 한다.
게르마늄은 트랜지스터의 재료로 세계 최초 반도체 증폭기였지만, 열을 발생시켜, 가격도 싼 실리콘에게 그 자리를 넘겨준다
분젠은 비소 연구중에 중독되어 해독제인 산화철수화물을 만들었으며, 원소를 가열하여 분광기에 비춰 볼 경우 빛에 따라 달라짐을 알게 된다.
최초 주기율표를 마는 멘델레에프는 원소가 지닌 불변의 특징을 원자량으로 정의하였고, 원자량을 예측하여 새로운 원소가 발견될 거라고 주장했다.
모든 원소의 나이는 지구의 나이다.
목성은 별이 되려다 실패한 행성이라, 원소들이 기묘한 형태로 존재하며 네온비가 내린다. 수성은 액체핵이 철눈송이로 내린다.
패터슨은 납을 연구해서 지구의 나이를 45억 5000만년전 으로 추정했으며 납 오염의 위험성을 알렸다.
멕시코 우카탄 반도 해저에는 운석 구덩이가 있다. 여기서 소행성충돌(이리듐이 풍부하게 나옴)로 공룡이 멸망했다는 설, 혹은 소행성과 인도화산 때문에, 또는 2600만년마다 지구가 네메시스로 이름붙여진 동반성의 영향으로 대멸종한다는 설, 계속 이어진 소행성 충돌 등이 원인이라는 설 등이 있다.
최초의 화학전은 스파르타가 아테네와의 전쟁에서 사용했다고는 하나 별 효과가 없었고, 그 후 1910년 브룸으로 최루가스를, 하버가 만든 독가스 등이 있다.
강철과 몰리브덴으로 만들어진 몰리브덴강대포, 텅스텐으로 나치는 기계와 미사일을, 가돌리늄은 자기공명영상에 네오디뮴은 강한 레이저로, 스칸듐은 야구배트나 자전거 프레임으로 쓰인다.
탄탈과 니오브는 밀도가 높고 내열과 내식도 강하고 전하를 잘 저장해 휴대폰에 쓰인다. 주로 콩고의 고릴라 서식지에서 많아, 결국 고릴라는 살상당하고, 거기다 옆 국가인 르완다와의 전쟁으로 엄청난 인명이 죽어간다. 유럽에선 납대신 주석을 쓰기 시작하면서, 주석이 많이 나는 콩고는 그 때도 굉장히 많은 인명피해를 입었다. 자원이 많은 국가이지만, 결국 그 자원은 유럽 등의 국가에 빼앗기고 남은 것은 매춘과 가난과 질병과 수 많은 사상자들이다. 그래서 조지프 콘래드는 “인간 양심의 역사를 영원히 훼손한 가장 비열한 장소”로 콩고를 정의했다.
어니스트 리더퍼드는 원자핵이 있음을, 그리고 그 증거는 원자에 전자빔을 쏘자 원자 안 전자가 튀어나가고 그 구멍 난 자리에 다른 전자가 몰려오는 것을 관찰한 헨리 모즐리에 의해 밝혀진다. 제임스 채드윅은 전하에는 아무 변화를 주지 않고 원자량만 늘리는 중성자를 발견한다.
시보그와 기오르스는 버클리 연구팀으로, 아메리슘과 버클륨, 캘리포늄,아인슈타인늄, 페르늄 멘데레붐 노벨륨 로렌슘등을 발견한다.
러시아에선 무식하고 악독한 스탈린이 과학도들을 부르주아라며 엄청나게 처형을 하지만, 플료로프가 서방의 핵무기에 맞서야 한다는 언급으로 물리학자들의 처형을 막기도 했다.
카드뮴은 일본 가미오카 광산주변의 이타이이타이병으로 유명해졌고, 몸 속에 들어오면 나가지 않는다. 주로 전지와 컴퓨터 부품의 부식을 방지하는 역할을 한다.
탈륨은 단백질 아미노산의 구조를 끊기 때문에 주로 독살에 이용이 많이 되었다. CIA가 피델 카스트로의 양말에 탈륨을 섞었다는 설도 있다.83번 비스무트는 얼었을 때 부피가 팽창하며, 의약용으로 씌기도 한다.
은과 구리는 살균효과가 있다. 그래서 개척민등이 우유속에 은화를 넣어 변질을 막으려 하기도 했고, 티코 브라헤는 잘린 코에 은으로 된 가짜 코를 붙이고 다녔다고 한다.
바나듐은 혈당량을 조절하며, 가돌리늄은 암치료제로 쓰인다. 오비탈을 홀로 채으고 있는 전자의 수가 가장 많으며, MRI에서 종양을 쉽게 찾아서 죽이는데 도움을 주지만, 빨리 배출되지 않아 신장에 이상을 가져오기도 한다.
브로네마르크라는 의사는 골수가 혈액세포 만드는 것이 보고 싶어, 토끼 뒷다리에 티탄창을 끼웠다고 한다. 티탄이 비싸니까 관측 후 떼어내려 했으나 꼼짝도 하지 않았다고 한다. 다른 금속이나 나무는 면역계가 거부반응을 하지만, 티탄은 우리 몸에 극소량도 필요하지 않은 원소라 면역체계가 거부도 하지 않은 것이다. 거기다 티탄은 혈액세포에 체면을 걸어 조골세포의 지휘권을 행사하여, 뼈와 티탄이 일체가 되도록한다. 그 후 티탄은 인공고관절과 나사식 손가락, 의치등에 폭넓게 사용된다.
미각관련 원소로 캡사이신은 뜨거운 수프같은 효과를 내며, 박하는 그 속의 메탄올로 차가움을 느끼게 한다. 텔루르는 마늘냄새, 베릴륨은 단맛을 내는데 아주 위험하다, 미라클린은 신맛을 못 느끼게 한다. 소금은 요오드를 소량가지는데 건강, 갑상선기능저하와 관련이 있다.
마리퀴리와 피에르퀴리는 우라늄을, 딸 이렌과 사위는 보통원자를 인공 방사성 원소로 변화해 노벨상을 받게 된다.
황철석은 금보다 더 빛나지만 가치가 낮기에, 바보의 금으로 , 금속 원소 중 가장 비싼 건 로듐으로 폴매카트니에게 로듐음반을 주기도 했다. 파커51만년필 촉은 루테늄으로 되어 있다.
원소로 단기간에 가장 큰 돈으로 번건 알루미늄을 추출한 찰스 홀, 조증을 앓던 광기 어린 시인 로버트 로웰은 리튬 처방을 받게 되고, 그 후의 시들은 인기가 시들해져, 리튬은 천재를 범인으로 만드는 원소란 별명이 붙기도 했다. 리튬은 생체시계를 제어하는 단백질을 조절한다.
마그네슘은 동물의 DNA가 제대로 작동하도록 도와준다.
전자는 원자핵을 끌어당겨 양전하를 가진 원자핵은 음전하를 가진 전자쪽으로 약간 이동하는데 이것이 전자와 쌍을 짓는 효과를 나타낸다는 전자쌍 결합, BCS이론은 존 바딘과 리언쿠퍼와 로버트 슈리퍼 셋의 성을 따서 지었다. 이 이론으로 노벨상을 수여받게 되는데, 바딘이 전자식 차고문을 열 줄 몰라 노벨상 수상기자회견에 못 갔다고 한다. 세계적 천재인데 차고문은 못 열다니.
아인슈타인은 자신이 파동인 빛을 타고 달리면 우주가 어떻게 보일지 상상하다가 상대성 이론을 만들었고, 보스는 양자역학 방정식을 풀다가 실수를 했는데 그 오답이 더 정답에 가깝다고 생각해 논문으로 발표, 아인슈타인의 지지를 받는다.
이 외에도 사라진 스푼에는 각종 원소와 물리학적 이야기들이 가득하다. 두껍지만 다양한 사례들로 재미있게 읽을 수 있다.
주석의 경우는 평상시엔 튼튼하지만, 온도가 내려가면 푸석푸석해지면 부서지기도 한다. 이런 성질을 몰랐기에, 스콧은 주석깡통에 등유를 담아 갔고, 추운 날씨에 주석깡통이 부서져 등유가 새버렸다. 얼음을 녹일수도 음식을 먹을수도 추위를 막을 수도 없어 결국 사망에 이르렀다는 설도 있다. 나폴레옹의 군대 또한 군복의 호크가 주석이었고, 결국 러시아원정에서 추위에 호크가 다 떨어져 군복이 벌어지는 바람에 찬바람에 노출이 되면서 더 많은 사상자를 냈다고 한다.
우리는 모두 원소로 되어 있다. 사과파이와 우리는 같은 재료로 만들어졌다. 저 별들과 우리는 태생이 같다. 그렇지만 모두 다 다르고 역할이며 환경에서의 변화도 다르다. 이런 변화들을 잘 이용하면 발전이라는 것을 하지만, 또 다른 이면에는 위험요소가 있다. 환경오염과 전쟁, 자원의 희소성으로 인한 내전 등등이다. 또한 제대로 알지 못해 탈로마이드처럼 기형아출산으로 누군가는 고통받을 수도 있다.
더러운 폭탄이라 불리는 코발트 폭탄은 방사능과 감마선을 계속 뿜어내기에 이 폭탄이 터진 땅엔 영원히 돌아 갈 수 없다고 한다. 인류의 종말장치다. 인류의 종말장치라니, 무섭다.
( 고등학교 올라가는 어이들이나 이 쪽 계통으로 흥미가 있는 분들에게 추천합니다. 어려웠어요 저는 ㅠㅠ)