118개 원소 소거법: 왜 인류는 결국 79번 금(Au)을 궁극의 화폐로 선택했을까?
기체 원소, 물에 폭발하는 알칼리 금속, 방사성 원소, 너무 흔한 철과 녹는점이 너무 높은 백금족까지 — 주기율표 118개 원소를 하나씩 지워나가면 결국 79번 금(Au)과 47번 은(Ag)만 남는 화학적 필연을 풀어냅니다.
1. 지갑에 넣을 수 없는 원소들을 먼저 지워보자
화폐가 되려면 첫째, 상온에서 날아가지 않고 형태를 유지해야 합니다. 이 조건 하나로 수소·헬륨·산소·네온 같은 기체 원소들과 브로민·수은 같은 액체 원소들이 모두 탈락합니다. 둘째, 물이나 공기에 닿았을 때 폭발하거나 쉽게 녹슬면 안 됩니다. 리튬·소듐·포타슘·칼슘 같은 1·2족 금속들은 빗물만 닿아도 변질되므로 탈락입니다.
셋째, 주머니에 넣고 다니다가 피폭되면 안 되므로 우라늄·플루토늄·라듐을 포함한 방사성 원소들과 비소·탈륨·카드뮴 같은 맹독성 원소들도 모두 지워집니다.
2. 철과 구리는 너무 흔하고, 오스뮴과 백금은 녹이기가 너무 어렵다
이제 남은 안정한 금속들 중 철(26번), 알루미늄(13번), 구리(29번), 아연(30번)은 어떨까요? 지각에 너무 흔해서 누구나 대량으로 캐낼 수 있을 뿐 아니라 세월이 흐르면 녹이 슬어 가치가 깎입니다.
그렇다면 금의 이웃인 백금족 원소(루테늄·로듐·팔라듐·오스뮴·이리듐·백금)는 어떨까요? 이들은 녹슬지도 않고 금보다도 희귀하지만, 녹는점이 1,700~3,300°C에 달해 고대와 중세의 화덕 기술로는 녹여서 동전으로 주조할 수가 없었습니다.
3. 은(Ag)마저 넘어선 금(Au)의 불변성과 양자역학적 황금빛
은(47번) 역시 훌륭한 화폐였지만 공기 중의 미량 황화수소와 반응해 표면이 검게 변색(황화은)되고, 지각 매장량이 금보다 약 17배 많아 대항해시대 남미 은광 개발 이후 가치가 크게 흔들렸습니다.
반면 79번 금은 원자핵의 양성자 79개가 전자를 빛의 속도의 절반 이상으로 끌어당기는 '상대론적 양자효과' 덕분에 푸른빛을 흡수하고 매혹적인 황금빛을 반사하며, 3,000년 전 파라오의 무덤이나 해저 난파선에서 건져 올려도 어제 주조한 것처럼 그대로 빛납니다.