탄소는 수소, 산소와 더불어 생명체의 주 성분을 이루는 원소입니다.
탄소와 탄소이온에 대해서 알아보겠습니다.
탄소
탄소(carbon)의 기호는 C이며 원자번호(atomic number)는 6입니다. 원자가 전자는 4입니다.
비금속 원소 중 하나입니다.
탄소 원자의 구조
탄소 원자는 6개의 양성자와 6개의 중성자를 가지고 있습니다.
탄소 동위원소
동위원소는 총 3개입니다.
양성자의 수는 6개로 동일하지만 동위원소 각각의 중성자 수가 다릅니다.
즉 원자번호는 다 같지만 질량수는 다릅니다.
- C(12)는 원자량이 12.000이고 자연에 존재하는 대부분의 탄소는 이러한 형태입니다.
- C(13) 100개 중 한개의 비율로 존재합니다.
- C(14) 는 원자량 13.003이며 반감기 5750년의 β선을 방사하기 때문에 미라 등의 생성연대를 추정하는 고고학 등에 이용된다.
탄소 특징
우리 몸에서 산소 다음으로 풍부한 원소입니다.
지각을 구성하는 원소들 중에 15번 째로 풍부합니다.
우주에서 수소, 헬륨, 산소 다음인 4번 째로 풍부한 원소입니다.
탄소가 중요한 이유
탄소는 수소, 산소, 질소 등과 공유결합을 안정적으로 쉽게 형성할 수 있어서 생체분자의 기본요소로 사용됩니다.
탄소 이온
탄소 원자에서 전자들을 강제로 떼어내면 탄소 원자의 전기성질은 양(+)전하를 가지며 이는 탄소이온이 됩니다.
탄소 이온 : 암세포 치료에 활용
사람몸의 주 성분을 이루는 탄소 원자는 놀랍게도 암세포를 잡는 강력한 '에너지 폭탄'이 될 수 있습니다.
양전하를 가진 탄소 이온에 강력한 양(+)의 고주파 전력을 걸어주면 탄소 이온은 반발력으로 튕겨 날아갑니다. 다른 쪽에는 음(-)의 고주파 전력을 걸어줍니다. 음(-)의 고주파 전력 양(+)의 성질로 바꾸면 탄소 이온은 더 큰 운동 에너지를 얻어 더 빨리 날아갑니다.
중입자 암치료 | 원리, 장점, 기술의 발전, 세계 현황, 비용, 단점, 절차, 탄소이온(양성자, 중성자
2023년 4월 28일부터 한국에서도 '꿈의 암치료기'라는 중입자 암치료기가 서울 연세대 세브란스 병원에서 시작되었습니다. 국제학술지 Nature지는 '암세포를 파괴하는 날카로운 명사수(sharp shooter)'
jctechbiz.tistory.com
이런식으로 탄소 이온을 밀어주고 당기는 일을 무한히 반복하면 운동에너지를 10억 전자볼트(eV)까지 높여 거의 빛의 속도(60~70%)로 탄소 이온을 날릴 수 있습니다.
기존에 사용한 전자, 양성자에 비해서 더 무거운 탄소 이온의 운동에너지가 더 커서 암세포 파괴 효과가 더 클 것이라고 합니다.
탄소 이온 치료(Carbon Ion Radiotherapy, C-ion RT)는 아직 미국 FDA 승인은 받지 않았으며 북미 대륙에서는 세계 탑 의료기관 중 하나인 Mayo Clinic에서 미국 플로리다 주 Jacksonville 캠퍼스에 2025년 관련 센터 완공을 목표로 하고 있습니다.
정보 인용웹사이트
http://legacy.www.hani.co.kr/section-005100031/2004/08/005100031200408241932318.html
https://www.youtube.com/watch?v=yZfMsctWhXY&list=WL&index=1&t=83s
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