Радий что за металл


Радий — элемент-убийца, который долгое время считали лекарством. История Марии и Пьера Кюри

Уходящий 2019 был назван ЮНЕСКО (по предложению российской делегации) Годом периодической таблицы химических элементов, одного из самых важных научных достижений человечества. 26 декабря 1898 года, 121 год назад, супруги Мария и Пьер Кюри опубликовали сообщение «О новом радиоактивном веществе». Они открыли радий — великий элемент-обманщик. Он сулил огромные выгоды, а стал знаменитым убийцей.

Рассылка «Мела»

Мы отправляем нашу интересную и очень полезную рассылку два раза в неделю: во вторник и пятницу

Супруги Кюри — первооткрыватели радия

История радия началась 7 ноября 1867 года, за два года до открытия периодического закона Дмитрием Менделеевым. В этот день в Польше, в семье учителя Владислава Склодовского, родилась девочка. Семья была небогатой: мать болела чахоткой, отец работал и занимался воспитанием детей. Мария, первая ученица в классе, мечтала стать учёным. Для конца XIX века это было исключительно экстравагантным решением: наука была делом мужчин и только мужчин. А что говорить о небогатой девушке совсем не из высших кругов общества? Денег не было даже на то, чтобы получить образование.

Поэтому две сестры Склодовские, Мария и Бронислава, решили — пока одна учится, вторая работает, чтобы обеспечить двоих, и так по очереди. Бронислава поступила в медицинский институт, а Мария работала гувернанткой и мечтала о науке, преподавая детям. В 1891 году пришла очередь 24-летней Марии отправиться в Париж, в Сорбонну. Она жила впроголодь, и всё было непросто. Но Мария была счастлива и в итоге получила сразу два диплома — по физике и математике.

Владислав Склодовский с дочерьми Марией, Брониславой и Хеленой, 1890 год

В 1894 году Мария познакомилась с Пьером Кюри, руководителем лаборатории промышленной физики и химии, перспективным ученым. Мария поразила Пьера умом, но когда он сделал ей предложение, отказала. Ещё девочкой она решила посвятить жизнь науке, а не семье, и собиралась продолжить работу в Польше. Друзья и родные убеждали Марию передумать: наукой заниматься на родине было проблематично, а Пьер был идеальной партией для женщины, увлеченной наукой, так что она согласилась. Осенью 1897 года у них родилась девочка, Ирен. Но домохозяйкой Склодовская-Кюри не стала и продолжала заниматься наукой.

Мария с Пьером Кюри, 1895 год

Еще в 1896 году Мария заинтересовалась исследованием явления, которое открыл французский физик Антуан Анри Беккерель. В опытах Беккереля соль урана помещали на фотопластинку, завернутую в плотную черную бумагу, и излучение сквозь неё засвечивало пластинку. Так было открыто явление проникающей радиации, его назвали «лучами Беккереля».

Мария Кюри заинтересовалась и обнаружила, что излучают, помимо урана, торий и его соединения. Она ввела в научный обиход понятие «радиоактивности»

Сегодня для нас это довольно привычное слово, а придумали его так: Склодовская-Кюри была патриоткой Польши и поклонницей поэта Адама Мицкевича. Один из друзей Мицкевича организовал в Вильно «Общество лучистых». Он считал, что от каждого добродетельного человека исходят лучи, благотворно влияющие на окружающих. Видите, лучи здорово занимали тогда ум людей, и Кюри, конечно, о лучах и «Лучистом обществе» слышала. Слово «радий» происходит от латинского radius — «луч», так что название элемента — «излучающий», «лучистый».

В 1897 году Мария обнаружила, что смоляная обманка (настуран, минерал урана) из рудника Иоахимсталь в Чехии излучает в несколько раз сильнее, чем сам уран. При этом тория в смоляной обманке нет. А вдруг в минерале — неизвестный элемент, радиоактивность которого в тысячи раз сильнее урана? А если несколько элементов — и все они излучают?

26 декабря 1898 года Мария и Пьер Кюри сделали доклад во Французской академии наук, в котором объявили о теоретическом открытии двух новых радиоактивных элементов. Теперь нужно было получить их, а значит, переработать тонны руды. Супруги работали в сарае, а химические реакции проводили в чанах. Анализы веществ делали в крохотной, плохо оборудованной лаборатории муниципальной школы.

Радий — 88-й элемент главной подгруппы второй группы, седьмого периода периодической таблицы. Обозначается символом Ra. Блестящий металл серебристо-белого цвета, темнеющий на воздухе, он относится к щелочно-земельным металлам с высокой химической активностью. Радиоактивен; (период полураспада ± 1600 лет).

В честь супругов Кюри названа единица радиации (Ки), основанная на активности 1 грамма радия-226. Радий редок: на каждые три миллиона атомов урана в природе приходится лишь один атом радия.

По традиции как первооткрыватели новых элементов супруги Кюри имели право назвать их. Элементы стали сенсацией (ведь их первооткрывательницей была женщина, уже удивительно). Мария назвала первый полонием — в честь отсутствовавшей на карте мира родной Польши. Ни один элемент ранее не был назван с политическим подтекстом, и Мария надеялась, что её выбор привлечёт международное внимание к проблеме независимости страны. Этого не случилось.

Больше повезло второму элементу — радию, он стал очень известен. Получить чистый радий в начале XX века стоило огромного труда. За четыре года тяжелейшей работы Пьер и Мария регулярно получали ожоги. Для учёных-химиков это было делом привычным. И лишь позже стало понятно, что ожоги имеют прямое отношение к самому явлению радиоактивности.

Мария и Пьер Кюри в лаборатории

Выделенный элемент представлял собой, как сейчас известно, изотоп радий-226, продукт распада урана-238. Чтобы получить всего 1 грамм чистого радия, нужно было несколько вагонов урановой руды, 100 вагонов угля, 100 цистерн воды и пять вагонов разных химических веществ. Поэтому на начало XX века в мире не было более дорогого металла.

В 1910 году радий оценивался в 180 тысяч долларов за грамм, что было эквивалентно 160 килограммам золота

Химический элемент стал знаменит, в какой-то мере даже моден; к супругам Кюри пришла известность. И могли прийти деньги. Но они, по воспоминаниям Марии, решили иначе: «Пьер Кюри занял позицию самую бескорыстную и самую щедрую. В согласии со мной он отказался извлекать материальные выгоды из нашего открытия. Поэтому мы не взяли никакого патента и опубликовали, ничего не скрывая, все результаты наших исследований, равно как и способ извлечения радия…»

Это стало толчком для исследований в области радиоактивности. Учёные разных стран стали изучать препараты радия и продукты его распада. Последовали открытия. В 1899 молодой французский физик Андре Дебьерн открыл новый элемент актиний. В январе 1900 года английский ученый А. Дорн описал газообразное радиоактивное вещество — новый элемент радон. Излучение двух видов — α и β — обнаружено в 1899 году Резерфордом. В мае 1900 года было открыто гамма-излучение. Цепная реакция выдающихся открытий в ядерной физике началась и развивалась неудержимо.

Две Нобелевские премии и первая женщина — профессор Сорбонны

Радий довольно редок. За прошедшее с момента его открытия время — больше столетия — во всём мире удалось добыть только 1,5 килограмма чистого радия. В сентябре 1902 года супруги Кюри выделили одну десятую грамма хлорида радия из нескольких тонн минерала.

В 1903 году Мария Склодовская-Кюри защитила диссертацию в Сорбонне. На обсуждении её работу назвали величайшим вкладом, когда-либо внесенным в науку докторской диссертацией. В том же году супругам Кюри и Анри Беккерелю вручили Нобелевскую премию по физике «за изучение явления радиоактивности». Так Мария Кюри стала первой женщиной, получившей Нобелевку. Но на церемонии вручения не было ни Марии, ни Пьера: они болели. Свои недомогания супруги связывали с нарушением режима отдыха и питания.

«Можно думать, что в преступных руках радий станет очень опасным, и здесь уместно задать вопрос, заинтересовано ли человечество в дальнейшем раскрытии секретов природы, достаточно ли оно созрело для того, чтобы с пользой применить полученные знания, не могут ли они повлиять отрицательно на будущее человечества?

Пример открытий Нобеля знаменателен: мощные взрывчатые вещества позволили осуществить замечательные работы, но одновременно — в руках великих преступников — они представляют ужасное средство уничтожения, которое влечет народы к войне. Я отношусь к числу тех, кто вместе с Нобелем думает, что человечество извлечет из новых открытий больше блага, чем зла…»

Из Нобелевской речи Пьера Кюри

Открытие супругов Кюри перевернуло физику. Ведущие ученые взялись за исследования радиоактивных элементов, что к сороковым годам приведет к созданию первой атомной бомбы и атомной электростанции. Пьер стал профессором физики Сорбонны, а Мария заняла пост главы лаборатории промышленной физики и химии.

Мария и Пьер Кюри, 1905 год

Но 19 апреля 1906 года Пьер поскользнулся, попал под экипаж и мгновенно погиб. Это был удар для Марии. Пьер был для неё не только мужем, отцом их детей, но и единомышленником, соратником. Факультетский совет Сорбонны назначил её на кафедру физики, которую прежде возглавлял её муж.

Когда через шесть месяцев Склодовская-Кюри прочитала первую лекцию, она стала первой женщиной — преподавателем Сорбонны

В 1910 году Мария Кюри вместе с Андре Дебьерном выделила чистый металлический радий, а не его соединения. Они доказали, что это самостоятельный химический элемент. Кандидатуру Марии выдвинули на выборах во Французскую академию наук, однако консервативные академики не проголосовали за женщину. Кандидатура Марии Кюри была отклонена. Зато в 1911 году она получила вторую Нобелевскую премию — по химии. Так она стала первым ученым, который удостаивался Нобелевской премии дважды.

Сегодня можно удивиться, что одни и те же исследования были отмечены Нобелевскими премиями в разных номинациях, но в те годы разница между физикой и химией на атомном уровне была еще не столь ясна. Многие из первых лауреатов Нобелевских премий по химии и по физике получали награду за работы, связанные с периодической системой, так как упорядочивание таблицы Менделеева ещё продолжалось. Только к 1944 году, когда был синтезирован 96-й элемент и назван кюрием в честь Марии Кюри, её работа была уверенно отнесена к области химии.

В 1918 году Мария стала научным директором Радиевого института в Париже. Здоровье её продолжало стремительно ухудшаться. Пагубные последствия радиоактивности впервые стали заметны на ученых, её исследовавших. Марии Кюри не стало 4 июля 1934 года, она умерла от лучевой анемии.

Прошли десятилетия, но и сегодня вещи Марии Кюри хранятся в особых условиях и недоступны для посетителей. Её научные записи и дневники до сих пор излучают и имеют уровень радиоактивности, опасный для окружающих.

Ирен Жолио-Кюри, вторая в династии

Дочь Пьера и Марии Ирен тоже стала ученым. Она работала в Радиевом институте, с 1921 стала заниматься самостоятельными исследованиями, в 1926 году вышла замуж за коллегу, учёного Фредерика Жолио. Для Ирэн Фредерик стал тем же, чем Пьер был для Марии.

Мария, Пьер и Ирен Кюри. Около 1902 года

Ирен не просто искала новые элементы, а открыла способ превращения обычных элементов в искусственные при бомбардировке их субатомными частицами. За эту работу она получила Нобелевскую премию в 1935 году.

К сожалению, в качестве «атомных снарядов» она использовала полоний. Во время одного из экспериментов в 1946 году капсула с полонием взорвалась в лаборатории Ирен, и она надышалась элементом, который открыла её мать. Ирен умерла от лейкемии в 1956 году. Тогда никто не знал, насколько ядовит полоний, один из самых страшных ядов на свете.

Ирен и Мария Кюри в лаборатории, 1925 год

Недорогие радиоактивные вещества, полученные Ирен, стали важными инструментами в арсенале врачей. Радиоактивные вещества-индикаторы, принимаемые внутрь в микродозах, «высвечивают» органы и мягкие ткани не менее эффективно, чем рентген — кости. Сегодня их используют практически во всех крупных больницах мира, а такой диагностикой занимается особая медицинская дисциплина, называемая радиологией.

Мода на излучение

В начале XX века появилась мода на радиацию. В радиевых ваннах и питье радиоактивной воды видели чуть ли не панацею от всех болезней. Радий стали использовать в потребительских товарах по всему миру. Некоторые люди пили обогащенную радием воду из керамических кружек с радиевым покрытием в качестве оздоровляющего напитка; такие сосуды назывались «ревигаторами».

Конкурирующая с ревигаторами компания «Радитор» продавала закупоренные бутылочки с радиевой и ториевой водой. Сегодня жутко читать, что в инструкции по применению рекомендовали пить по шесть и более стаканов освежающего напитка в день.

Радий считался полезным, его включали в состав продуктов и бытовых предметов: хлеб, шоколад, питьевая вода, зубная паста, пудры и кремы для лица, краска циферблатов наручных часов, средства для повышения тонуса и потенции.

Рекламный плакат «Франция в 2000 году. Отопление радием»

Из-за сильной радиоактивности все соединения радия светятся голубоватым светом, что хорошо заметно в темноте. Поэтому до 1970-х годов его часто использовали для красок постоянного свечения (в циферблатах авиационных и морских приборов, специальных часах), сейчас его заменяют менее опасными изотопами трития. Иногда часы с радиевым светосоставом выпускали и в наручном исполнении.

Трудно представить, что разбавленной начинкой атомных бомб отбеливали зубы и разглаживали гусиные лапки, а также обещали от неё небывалый косметический эффект.

Также радий использовали в старых ёлочных игрушках, тумблерах с подсветкой, на шкалах радиоприёмников. Характерный признак светящейся массы советского производства — горчично-жёлтый цвет. Краска со временем перестаёт светиться, но это не делает её менее опасной, так как радий никуда не исчезает. Со временем она может начать осыпаться, и пылинка, попавшая внутрь организма при вдохе, способна причинить вред за счёт излучения.

«Особенно радовались мы, — пишет Мари Склодовская-Кюри, — когда обнаружили, что все наши обогащенные радием продукты самопроизвольно светятся. Пьер Кюри, мечтавший о том, чтобы они оказались красивого цвета, должен был признать, что эта неожиданная особенность доставила ему радость. Несмотря на тяжелые условия работы, мы чувствовали себя очень счастливыми».

Радиевые девушки

В 1920–30-е годы началась череда несчастных случаев, связанных с радиацией. Самой известной стала история массовой гибели девушек — работниц фабрики по выпуску светящихся часов.

В 20-х годах прошлого века в США существовала корпорация US Radium («Американский радий»). На часовом заводе в Нью-Джерси работницы наносили дорогую краску на циферблаты, облизывая кисточки для точного мазка.

К 1924 году многие из них начали болеть, их зубы выпадали, а челюсти разрушались. Девять девушек умерли

Корпорация начала расследование с помощью ученых из Гарвардского университета и пришла к выводу, что смерть работниц связана с трудом на заводе. Хотя руководство помешало публикации доклада, чтобы не закрывать фабрику, в прессу попали выводы другой группы учёных, которые тоже работали над делом о гибели девушек. Оказалось, что радий атакует кости радиацией, уничтожает костный мозг и превращает кости в труху.

Небольшая группа работниц подала иск на корпорацию, но у «радиевых девушек» ушло три года лишь на то, чтобы преодолеть проволочки и назначить дату суда. Немногие выжившие умерли через пару лет после суда, присудившего им пенсию и денежную компенсацию.

В начале 30-х годов Эбен Макберни Байерс, знаменитый гольфист, следуя моде, стал принимать препарат «Радитор», суливший улучшение самочувствия и поднятие тонуса. Байерс выпил 1400 бутылочек и умер мучительной смертью от лучевой болезни в 51 год: его челюсти и лицо были разрушены.

После нескольких подобных дел производство радиоактивных панацей и прочих товаров постепенно сошло на нет. Но, несмотря на многочисленные случаи, доказавшие вредность радия для человека, радиевая косметика просуществовала в Европе до 1960-х годов. Рентген-аппараты, с помощью которых можно было проверить, как хорошо сидит на вас обувь, стояли в магазинах Швейцарии до 60-х годов.

В Америке в 30–40 годы продавались наборы вроде «Юного химика», предлагавшего малышам изучение радиоактивности в домашних условиях, а в СССР довольно долго выпускали настольные и наручные часы, компасы и другие приборы со стрелками, покрашенными радиевой краской. Такие вещи до сих пор можно найти в шкафах у наших бабушек, на старых дачах.

Что делать, если вы подозреваете, что у вас дома есть старый прибор, который излучает? Звонить в МЧС, они приедут и заберут его. Ни в коем случае не выкидывайте прибор на помойку! Это касается различных старых измерительных приборов (часов, измерителей давления, компасов, радиоприемников), шкалы которых могут светиться в темноте.

В природе в незначительных количествах радий содержится в продуктах питания: куриных яйцах, молоке, горохе. А бразильский орех — один из самых радиоактивных продуктов в мире. Впрочем, это тоже весьма относительно: в 100 граммах ореха столько же радиации, сколько получает человек во время рентгеновского снимка грудной клетки.

Фактов о радии, Символ, Открытие, Свойства, Использование

Что такое радий

Высокорадиоактивный металл естественного происхождения, радий (произносится как RAY-dee-em), образуется при распаде урана и тория в окружающей среде. Обозначается химическим символом Ra и относится к семейству щелочноземельных металлов [1] . В нем 33 изотопа, из которых Ra-226 и Ra-228 имеют период полураспада 1600 лет и 5,75 года, соответственно [11] .

Символ радия

Где находится элемент

Поскольку этот элемент содержится в большинстве урановых руд, особенно в Канаде и Демократической Республике Конго, его можно получить как побочный продукт при переработке урана. Еще один источник радия - отработавшие твэлы ядерных реакторов [1] .

История

Происхождение его названия: Оно происходит от латинского слова «радиус», что означает луч [1] .

Кто открыл радий: Первооткрывателями были известные ученые Мария Кюри и Пьер Кюри [1]

Когда, где и как было обнаружено

Мария Кюри заметила, что настуран (оксид урана) был более радиоактивным даже после извлечения из него урана.В 1898 году пара Кюри использовала некоторые методы химического разделения, чтобы выделить радий из десяти тонн урана, который показал новые линии в его атомном спектре. Они были очарованы, обнаружив, что он светится слабым голубым светом в темноте из-за его высокой радиоактивности [1] .

В 1911 году Мария Кюри и Андре Дебьерн провели электролиз хлорида радия, в котором ртутный катод использовался для выделения металла [1] .

Радий

Идентификационный номер

Атомный номер 88 [1]
Номер CAS 7440-14-4 [1]
Позиция в таблице Менделеева [1] Группа Период Блок
2 7 с

Расположение радия в Периодической таблице

Классификация, свойства и характеристики радия

Общие свойства

Относительная атомная масса [226] [1]
Атомная масса / вес 226 атомных единиц массы [4]
Молярная масса 223.018 г / моль [5]
Массовое число 226

Физические свойства

Цвет / внешний вид Серебристо-белый [1]
Запах Неизвестно [6]
Точка плавления / замерзания 696 ° C (1285 ° F) [1]
Температура кипения 1500 ° C (2732 ° F) [1]
Плотность 5 г / см 3 [1]
Нормальная фаза при комнатной температуре (твердое тело / жидкость / газ) Цельный [1]

Химические свойства

Степени окисления 2 [1]

Атомные данные радия (элемент 88)

Валентные электроны 2 [7]
Квантовые числа [7]
- н. 7
- 0
- м 0
- м с -1/2
Электронная конфигурация (конфигурация благородного газа) [Rn] 7s 2 [1]
Атомная структура [4]
- Количество электронов 88
- Количество нейтронов 138
- Количество протонов 88
Радиус атома
- Атомный радиус 2.83 Å [1]
- Ковалентный радиус 2,11 Å [1]
Ионный заряд +2
Энергия ионизации [1]

(кДжмоль -1 )

1-й 2-я 3-й 4-я 5-й 6-й 7-й
509.29 979.051

Что такое радий, обычно используемый для

  • Ra имплантаты эффективны при лечении рака полости рта с помощью внутренней лучевой терапии.Легкая радиоактивная форма элемента, радий-223, используется при лечении рака простаты, который распространился на другие части тела, такие как кости [1, 8] .
  • Смесь радия и бериллия может использоваться в качестве источника нейтронов [1] .
  • Элемент используется для изготовления ночников, лампочек и ламповых светильников.
  • Светящиеся краски, содержащие радий, использовались в циферблатах часов, авиационных приборах и других приборах. Однако теперь этот металл заменяют кобальтом-60, так как он создает опасные эффекты из-за испускания радиоактивных лучей [1] .
  • Радий-226 в результате альфа-излучения распадается на радон-222, который может потенциально лечить определенные виды рака, включая рак легких [2] .

Имеет ли элемент опасное воздействие

Длительное воздействие высокорадиоактивного металла может оказывать токсическое воздействие на здоровье, приводя к катаракте, анемии, ломкости зубов и раку [9] . Согласно некоторым исследованиям, прием Ra-224 и Ra-228 был связан с саркомой костей [3] .

Интересные факты

  • Единица радиоактивности, Кюри, равна количеству атомов в грамме радия-226, распадающегося за одну секунду [2] .
  • Поскольку исследовательские записи и документы Ра подверглись воздействию радиоактивных лучей, они даже сегодня небезопасны для дальнейшего изучения [2] .
  • Активность радия примерно в миллион раз больше, чем урана [2] .
  • В начале 1900-х годов несколько фабричных рабочих, нанятых для покраски циферблатов и циферблатов часов, были загрязнены Ra, присутствующим в этих светящихся красках, из-за регулярного воздействия, которое приводило к неблагоприятным последствиям для здоровья с последующей смертью [10] .

Стоимость радия

Цена чистого Ra составляет от 100 000 до 120 000 долларов за грамм.

Ссылки

  1. http://www.rsc.org/periodic-table/element/88/radium
  2. https://education.jlab.org/itselemental/ele088.html
  3. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/radium#section=Other-Identifiers
  4. https://hobart.k12.in.us/ksms/PeriodicTable/radium.htm
  5. https: // www.webqc.org/molecular-weight-of-Radium.html
  6. http://teacher.k12.de.us/~lettieri/pt/ra/ra.htm
  7. http://chemistry-reference.com/q_elements.asp?Symbol=Ra&language=en
  8. http://www.cancerresearchuk.org/about-cancer/cancer-in-general/treatment/radiotherapy/internal/radioactive-liquid-treatment/radium-223
  9. https://www.atsdr.cdc.gov/phs/phs.asp?id=789&tid=154
  10. http://allthatsinteresting.com/radium-girls
  11. https: //education.jlab.org / itselemental / iso088.html
.

Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Перспективы радия (Ra-226)

Радий - химический элемент с атомным номером 88 и символом Ra в периодической таблице. Он был открыт Мари Кюри и Пьером Кюри в форме хлорида радия в 1898 году. Это почти белый щелочноземельный металл, но при воздействии кислорода он быстро становится черным. Все изотопы радия радиоактивны, и из-за этого он светится тускло-синим светом.

Он используется в нескольких вещах, например, в светящихся часах, которые сейчас запрещены, поскольку могут вызвать радиационное отравление.Это было вызвано судебным процессом, в котором участвовали 5 женщин (девушки с радием), которые страдали от многих недугов из-за длительного воздействия элемента радий .

Может также использоваться при лечении рака. [источник ? ]

.

радий | Описание, свойства, символ, использование и факты

Радий (Ra) , радиоактивный химический элемент, самый тяжелый из щелочно-земельных металлов группы 2 (IIa) периодической таблицы. Радий - серебристо-белый металл, который в природе не встречается в свободном виде.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Британская викторина

118 Названия и символы из таблицы Менделеева

U

Свойства элемента
атомный номер 88
стабильный изотоп 226
точка плавления около 700 ° C (1300 ° F)
точка кипения не установлено (около 1,100–1700 ° C [2,000–3,100 ° F])
удельный вес около 5
степень окисления +2
электронная конфигурация [Rn] 7 с 2

Возникновение, свойства и использование

Радий был открыт (1898 г.) Пьером Кюри, Мари Кюри и ассистентом Г.Бемон после того, как Мария Кюри заметила, что радиоактивность урана в четыре или пять раз выше, чем у урана, который он содержит, и не был полностью объяснен на основе радиоактивного полония, который она только что обнаружила в остатках урановой обманки. Новое сильно радиоактивное вещество можно было сконцентрировать с помощью бария, но, поскольку его хлорид был немного менее растворим, его можно было осаждать путем фракционной кристаллизации. Разделение сопровождалось увеличением интенсивности новых линий в ультрафиолетовом спектре и постоянным увеличением кажущейся атомной массы материала до значения 225.2, что очень близко к принятому в настоящее время значению 226,03. К 1902 году 0,1 грамма чистого хлорида радия было получено путем рафинирования нескольких тонн остатков урановой обманки, а к 1910 году Мари Кюри и Андре-Луи Дебьерн выделили сам металл.

Известно тридцать четыре изотопа радия, все радиоактивные; их период полураспада, за исключением радия-226 (1600 лет) и радия-228 (5,75 года), составляет менее нескольких недель. Долгоживущий радий-226 находится в природе в результате его непрерывного образования при распаде урана-238.Таким образом, радий присутствует во всех урановых рудах, но он более широко распространен, поскольку образует водорастворимые соединения; Поверхность Земли содержит примерно 1,8 × 10 13 грамма (2 × 10 7 тонны) радия.

Поскольку все изотопы радия радиоактивны и недолговечны в геологической шкале времени, любой первобытный радий давно бы исчез. Следовательно, радий в природе встречается только как продукт распада в трех естественных сериях радиоактивного распада (торий, уран и актиний).Радий-226 входит в группу распада урана. Его родитель - торий-230, а дочерний - радон-222. Дальнейшие продукты распада, ранее называемые радием A, B, C, C ', C ″, D и так далее, представляют собой изотопы полония, свинца, висмута и таллия.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской. Подпишитесь сегодня

Соединения

Химический состав радия - это то, что можно было бы ожидать от самого тяжелого из щелочноземельных элементов, но высокая радиоактивность - его наиболее характерное свойство.Его соединения демонстрируют слабое голубоватое свечение в темноте в результате их радиоактивности, при которой испускаемые альфа-частицы возбуждают электроны в других элементах в составе, и электроны выделяют свою энергию в виде света, когда они не возбуждены. Один грамм радия-226 подвергается 3,7 × 10 10 распадам в секунду, уровню активности, который определил кюри (Ки), раннюю единицу радиоактивности. Это выделение энергии эквивалентно примерно 6,8 × 10 -3 калорий в секунду, что достаточно для повышения температуры хорошо изолированной 25-граммовой пробы воды со скоростью на 1 ° C каждый час.Практическое выделение энергии даже больше (в четыре-пять раз) из-за образования большого количества короткоживущих продуктов радиоактивного распада. Альфа-частицы, испускаемые радием, могут быть использованы для инициирования ядерных реакций.

Радий использует все из-за его радиоактивности. Раньше радий чаще всего использовался в медицине, в основном для лечения рака путем воздействия на опухоли гамма-излучением дочерних изотопов. Радий-223, альфа-излучатель с периодом полураспада 11.43 дня, был изучен для использования в клеточно-направленной терапии рака, в которой моноклональное антитело или родственный целевой белок с высокой специфичностью присоединяется к радию. Однако в большинстве терапевтических применений радий заменяют менее дорогостоящие и более мощные искусственные радиоизотопы кобальт-60 и цезий-137. Тесная смесь радия и бериллия является умеренно интенсивным источником нейтронов и использовалась для научных исследований и для каротажа скважин при геофизических поисках нефти.Однако для этих целей стали доступны заменители. Одним из продуктов распада радия является радон, самый тяжелый благородный газ; этот процесс распада - главный источник этого элемента. Грамм радия-226 будет выделять 1 × 10 -4 миллилитра радона в сутки.

Когда соль радия смешивается с пастой из сульфида цинка, альфа-излучение заставляет сульфид цинка светиться, образуя самолюминесцентную краску для часов и циферблатов приборов. Примерно с 1913 года до 1970-х годов было изготовлено несколько миллионов радиевых циферблатов, покрытых смесью радия-226 и сульфида цинка.Однако к началу 1930-х годов было обнаружено, что воздействие радия представляет серьезную опасность для здоровья: впоследствии умерло несколько женщин, которые работали с радийсодержащей люминесцентной краской в ​​1910-1920-х годах. Они проглотили значительное количество радия с помощью техники, называемой «указанием губ», что означало использование губ и языков для придания кистям формы тонкого кончика. Подобно кальцию и стронцию, радий имеет тенденцию концентрироваться в костях, где его альфа-излучение препятствует образованию красных кровяных телец, и у некоторых из этих женщин развилась анемия и рак костей.Практика использования радия в люминесцентных покрытиях была свернута в начале 1960-х годов после того, как была признана высокая токсичность материала. Фосфоресцентные краски, которые поглощают свет, а затем высвобождают его, заменили радий. (Обнаружение выдыхаемого радона является очень чувствительным тестом на поглощение радия.)

Радий металлический может быть получен электролитическим восстановлением его солей, и он проявляет высокую химическую активность. Он атакуется водой с интенсивным выделением водорода и воздухом с образованием нитрида.Он встречается исключительно как ион Ra 2+ во всех своих соединениях. Сульфат RaSO 4 является наиболее нерастворимым из известных сульфатов, а гидроксид Ra (OH) 2 является наиболее растворимым из гидроксидов щелочноземельных металлов. Постепенное накопление гелия в кристаллах бромида радия RaBr 2 ослабляет их, и иногда они взрываются. В целом, соединения радия очень похожи на их бариевые аналоги, что затрудняет разделение этих двух элементов.

В современной технологии радий отделяют от бария путем фракционной кристаллизации бромидов с последующей очисткой с помощью ионообменных технологий для удаления последних 10 процентов бария.

Тимоти П. Хануса

Узнайте больше в этих связанных статьях Britannica:

.

Что такое радий? (с иллюстрациями)

Радий - высокорадиоактивный химический элемент, относящийся к щелочноземельным металлам Периодической таблицы элементов. Этот элемент имеет несколько исследовательских применений, и исторически он использовался в самых разных отраслях промышленности. До того, как стало понятно, что радиация вредна, радий фактически использовался в качестве добавки для здоровья в продуктах личной гигиены, и его включение было рекламным трюком, чтобы сделать эти продукты привлекательными для потребителей. К сожалению, многочисленные смертельные случаи, связанные с радиацией, произошли до того, как научное сообщество осознало, что радий и другие радиоактивные элементы представляют угрозу для здоровья.

Мария Кюри получила две Нобелевские премии за свои работы по полонию и радию.

Радий содержится в следовых количествах в урановой руде, и он значительно более радиоактивен, чем уран, хорошо известный элемент из-за его использования в атомном оружии.Этот элемент является самым тяжелым из щелочноземельных металлов, и когда его выделяют, он оказывается чистым белым металлом, который демонстрирует люминесценцию в темноте. Радий быстро реагирует с воздухом, становясь черным при воздействии на него, а также взаимодействует с контейнерами, в которых он хранится, что затрудняет безопасное обращение с ним. Элемент имеет атомный номер 88 и обозначен символом Ra в периодической таблице элементов.

Радий имеет атомный номер 88 и обозначается символом Ra в периодической таблице элементов.

Открытие радия приписывают Марии Кюри и ее мужу Пьеру, которые открыли радий и полоний во время исследования урана в Польше, родной Кюри, в 1880-х годах. К 1911 году Кюри успешно выделила элемент, получив Нобелевскую премию в 1903 году за свою работу; еще один она получила в 1911 году за выделение радия.Кюри была поистине замечательной женщиной для своего времени; она была опытным химиком и физиком, и ее вклад в науку отмечен элементом кюрий и Кюри, единицей излучения.

Старинные часы могут содержать радий.

Кюри назвал элемент радий от латинского радиус , или «луч», со ссылкой на радиоактивные свойства элемента. В коммерческих целях элемент использовался в широком спектре люминесцентных продуктов, особенно в красках, пока научное сообщество не осознало, что такое использование было опасным. В то время, когда радий использовался в коммерческих целях, многие рабочие заболели в результате их облучения, а некоторые лоббировали меры по усилению защиты рабочих в надежде предотвратить больше случаев профессиональных заболеваний в будущем.

Радий иногда используется в контрастных веществах для медицинской визуализации.

В исследованиях радий используется в качестве источника нейтронов в лабораториях, а также его исследуют ученые, которые заинтересованы в получении дополнительных сведений о нем и его изотопах.Радий также иногда используется при лечении рака и при медицинской визуализации. Некоторые предметы старины, такие как часы с люминесцентным циферблатом, содержат радий, что свидетельствует о том, что этот элемент когда-то широко использовался в коммерческих целях.

Ранее радий использовался в коммерческих целях, что создавало возможности для случайного облучения..

Смотрите также