[함께 읽는 과학도서] 천천히 곱씹으며 느리게 읽기 <지구의 짧은 역사> 1부

“ 양성자와 전자의 수는 원소의 정체성, 따라서 원소가 일으키는 화학반응의 종류를 결정하는 반면, 동위원소의 질량 차이는 화학반응이 일어나는 속도에 영향을 미친다. 그리고 많은 원소의 방사성 동위원소는 지구 역사를 보정하는 도구가 된다. 뒤에서 살펴보겠지만, 이런 특징들 덕분에 방사성 동위원소는 지구와 생명의 역사를 연구하는 데 꼭 필요하다. ”

“ 꿈속에서 주기율표를 발명했다? 드미트리 멘델레예프(1834~1907) 멘델레예프는 러시아 화학자다. 원소를 원자량순으로 배열하면 비슷한 성질의 원소가 반복되어 나온다는 사실을 알아차리고, 당시에 알려져 있던 64가지 원소에 미지의 원소까지 추가해 정리했다. 그야말로 현재 '원소 주기율표'의 기초를 마련한 인물이라고 할 수 있다. 멘델레예프는 시베리아 토볼스키에서 14형제 중 막내로 태어났다. 상트페테르부르크 대학교에서 수학, 물리, 화학을 공부하고 1864년에 화학 교수가 되었다. 대학 강의를 위해 '화학의 원리'를 집필했는데, 그때 원소에 대해 해설했던 것을 계기로 '원소 주기율표'를 제작하게 되었다. 멘델레예프는 '반복', 즉 주기성의 법칙은 발견했지만 그것을 정리하는 데에는 고전했던 것으로 전해진다. 어느 날 하루 종일 원소와 씨름하다가 잠이 든 멘델레예프는 꿈속에서 선명한 주기율표를 보았다. 잠에서 깬 그는 꿈에서 본 주기율표를 책상 위에 놓여 있던 봉투 뒷면에 재빠르게 옮겨 적어서 완성했다고 한다. 멘델레예프는 주기율표 외에도 기술 백과사전 발행, 유전 조사, 러시아 최초의 석유 정제소 설립 등, 화학 연구와 산업의 발전을 위해 최선을 다했다. 101번 원소인 멘델레븀은 그의 업적을 기리며 정해진 이름이다. ”

“ 모든 단어 단어 하나 하나 모든 단어들 모든 방울 대서양에서 방울 비가 내린다 하나 단어들 방울 방울 단어들 ”

“ 모든 원자는 전기적으로 양전하(陽電荷)를 가진 양성자(陽性子), 전기적으로 음전하(陰電荷)를 가진 전자(電子), 그리고 전하를 가지고 있지 않은 중성자(中性子)의 세 종류 입자로 구성되어 있다. 양성자와 중성자는 원자핵에 뭉쳐져 있고, 전자는 그 바깥에 퍼져 있다. 원자의 화학적 정체는 양성자의 수에 의해서 결정된다. 하나의 양성자로 된 원자는 수소이고, 두 개의 양성자로 된 원자는 헬륨이며, 세 개로 된 원자는 리튬이다. 양성자의 수가 늘어날 때마다 새로운 원소가 만들어진다(원자에 들어 있는 양성자의 수는 언제나 전자의 수와 똑같기 때문에 전자의 수에 의해서 원소의 정체가 결정된다고 하기도 한다. 결국 두 숫자가 같기 때문이다. 양성자는 원자의 정체를 결정하고, 전자는 개성을 결정한다고 하기도 한다). 중성자는 원자의 정체에 영향을 주지는 않지만, 질량에는 영향을 미친다. 일반적으로 중성자의 수는 양성자의 수와 대략 같지만, 조금씩 다를 수도 있다. 중성자를 한두 개 더하면 동위원소(同位元素, isotope)가 된다. 고고학의 연대 측정법에서 쓰는 것이 바로 동위원소이다. 예를 들면, 탄소-14는 6개의 양성자와 8개의 중성자를 가진 탄소 원자를 말한다(14는 양성자와 중성자 수의 합이다). ”

“ 지구의 전체 역사에서 인류가 살기 적합했던 시기는 얼마 되지 않으며, 사실 지구 역사가 주는 한결 같은 교훈중 하나는 지금 이 순간이 대단히 덧없고 깨지기 쉬우며 소중하다는 것이다. ”