생물체는 비방사성인 자연 상태의 세슘-133과 방사성인 핵분열 생성물 세슘-137을 구분하지 못한다. 세슘의 생물학적 성질은 포타슘(칼륨)과 비슷하므로, 생물체는 세슘을 필수 원소인 포타슘으로 오인하여 전해질로 흡수하고, 먹이 사슬을 통해 농축시킨다. 오염된 식품, 물, 먼지를 통해 인체 내로 들어온 세슘-137은, 신체 조직의 구성 원소가 아니기 때문에, 신체 전체에 비교적 골고루 퍼진다. 세슘의 생물학적 반감기(몸 안으로 들어온 어떤 물질의 반이 몸 밖으로 빠져나가는데 걸리는 시간)는 약 110일이다. 방사성 세슘-137로 오염된 사람에게는 프러시안 블루(Prussian Blue: 화학식 Fe7(CN)18·xH20)라 불리는 파란 염료를 응급 약으로 권장하고 있다. 프러시안 블루는 장에서 세슘과 착물을 만들어 몸이 세슘을 다시 흡수하는 것을 막아 보다 빨리 몸 밖으로 배출되게 한다. 이렇게 함으로써 세슘-137의 생물학적 반감기를 약 30일로 줄여, 신체가 방사능에 노출되는 시간을 줄이는 역할을 한다.
이처럼 세슘-137은 매우 위험한 방사성 동위원소이지만, 다른 한편으로는 다양한 산업 분야에서 유용하게 사용되기도 한다. 한 유형은 방사능을 이용한 농작물 처리, 암 치료, 식품 멸균 등이다. 또 다른 유형은 방사능 추적자로 사용하는 것인데, 수분, 밀도, 수평, 두께 등을 측정하는 아주 다양한 장치가 세슘-137을 사용하고 있다.
세슘의 이용
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현재 세슘의 가장 큰 용도는 포름산세슘(HCOOCs)을 석유나 천연가스 시추에 사용하는 것이다. 이 화합물의 수용액은 밀도가 물의 2.4배까지 될 수 있어, 시추공에 높은 압력을 유지하고 윤활제 역할을 한다. 또한, 세슘 화합물은 석유화학 공업에서 여러 금속 이온 촉매의 효능을 높이는데 사용된다. 그리고 세슘 화합물 용액의 높은 밀도를 이용하여, 생물 관련 연구에서는 밀도 구배 원심분리(density-gradient centrifugation) 방법으로 생물 시료에 들어 있는 입자, 분자, 또는 조각들을 밀도에 따라 분리하는데 사용된다.
세슘을 포함한 합금으로 만들어진 음극은 보다 낮은 전압에서도 전자를 잘 내어 놓는다. 이 때문에 세슘은 빛 에너지를 전기 에너지로 바꾸는 광전지, 광전자 증배관, 비디오카메라, 그리고 여러 광학 장치 부품 등을 만드는 재료로 사용된다. 그리고 세슘의 할로겐 화합물 결정은 감마선이나 X-선을 검출하는 섬광 계측기에도 사용된다. |