탄탈럼 (Ta)

발견 과정

발견: 1802 · Anders Gustaf Ekeberg

Tantalum was discovered in Sweden in 1802 by Anders Ekeberg, in two mineral samples – one from Sweden and the other from Finland. One year earlier, Charles Hatchett had discovered niobium (then known as columbium). In 1809, the English chemist William Hyde Wollaston compared the oxides of columbium and tantalum – columbite and tantalite. Although the two oxides had different measured densities of 5.918 g/cm3 and 7.935 g/cm3, he concluded that they were identical and kept the name tantalum. After Friedrich Wöhler confirmed these results, it was thought that columbium and tantalum were the same element. This conclusion was disputed in 1846 by the German chemist Heinrich Rose, who argued that there were two additional elements in the tantalite sample, and he named them after the children of Tantalus: niobium (from Niobe), and pelopium (from Pelops). The supposed element "pelopium" was later

용도와 활용

탄탈럼은 주로 전자 회로의 부품을 제조하는데 사용되며, 특히 고성능 저항기와 축전기와 같은 부품 제조에 주로 사용된다. 특히 탄탈럼 축전기는 탄탈럼 분말이 산화 피막을 형성하려는 경향을 이용한 것으로, 여기서 생성된 탄탈럼 산화물이 유전체의 역할을 한다. 이러한 축전기는 작은 부피에 비해 큰 용량을 저장할 수 있으므로 휴대 전화, 컴퓨터, 자동차 내 전기 부품 등에 사용된다. 또, 질소나 산소와 잘 결합하는 성질이 있어 과거에 고주파 라디오 송신기의 진공관 내부의 진공을 유지하는데 쓰이기도 하였다. 탄탈럼을 합금에 첨가하면 녹는점이 높아지고 강도가 증가하며, 연성이 좋아지는 장점이 있어 제트 엔진, 핵반응로, 미사일 등에 들어가는 초합금의 재료로 이용된다. 탄화 탄탈럼은 고강도의 장비를 만드는데 이용된다. 또, 탄탈럼은 연성이 매우 뛰어나므로 얇게 늘여서 얇은 철사나 필라멘트 등을 제조하는데 사용하기도 하며, 반응성이 낮아 체액과도 잘 반응하지 않고 생체 적합성이 뛰어나므로 의료용 목적으로도 많이 사용한다. 포탄 매우 단단하기에 날개안정분리철갑탄의 관통자로 쓰인다 하지만 비싸서 요즘에는 텅스텐 합금으로 대체되었다.

동위원소

Natural tantalum consists of two stable isotopes: 180mTa (0.012%) and 181Ta (99.988%). 180mTa (m denotes a metastable state) is predicted to decay in three ways: isomeric transition to the ground state of 180Ta, beta decay to 180W, or electron capture to 180Hf. However, radioactivity of this nuclear isomer has never been observed, and only a lower limit on its half-life of 2.9×1017 years has been set. The ground state of 180Ta has a half-life of only 8 hours. Among primordial nuclides (half-life > 108 years) 180mTa is the only nuclear isomer and the rarest of all (calculated from the elemental abundance of tantalum and the isotopic abundance of 180mTa within it). Tantalum has been examined theoretically as a "salting" material for nuclear weapons (cobalt is the better-known hypothetical salting material). An external shell of tantalum would be irradiated by the intense neutron flux from