Запит ≪
Ra
≫ перенаправля? сюди; див. також
RA
.
Рад?й (Ra)
|
---|
Атомний номер
|
88
|
---|
Зовн?шн?й вигляд просто? речовини
|
ср?блясто-б?лий
рад?оактивний метал
|
---|
Властивост? атома
|
---|
Атомна маса
(
молярна маса
)
|
226,0254
а.о.м.
(г/моль)
|
---|
Рад?ус атома
|
n/a
пм
|
---|
Енерг?я ?он?зац??
(перший електрон)
|
509,0(5,28) кДж/моль (
еВ
)
|
---|
Електронна конф?гурац?я
|
[Rn] 7s
2
|
---|
Х?м?чн? властивост?
|
---|
Ковалентний рад?ус
|
n/a
пм
|
---|
Рад?ус ?она
|
(+2e) 143
пм
|
---|
Електронегативн?сть
(за Пол?нгом)
|
0,9
|
---|
Електродний потенц?ал
|
Ra←Ra
2+
-2,916В
|
---|
Ступен? окиснення
|
2
|
---|
Термодинам?чн? властивост?
|
---|
Густина
|
(5,5) г/см³
|
---|
Молярна тепло?мн?сть
|
0,120 Дж/(К·моль)
|
---|
Теплопров?дн?сть
|
(18,6) Вт/(м·К)
|
---|
Температура плавлення
|
973 К
|
---|
Теплота плавлення
|
(9,6) кДж/моль
|
---|
Температура кип?ння
|
1413 К
|
---|
Теплота випаровування
|
(113) кДж/моль
|
---|
Молярний об'?м
|
45,0 см³/моль
|
---|
Кристал?чна ?ратка
|
---|
Пер?од ?ратки
|
n/a A
|
---|
В?дношення с/а
|
n/a
|
---|
Температура Дебая
|
n/a К
|
---|
|
Рад?й
у
В?к?сховищ?
|
Рад?й
(
англ.
radium
,
н?м.
Radium
) ? рад?оактивний
х?м?чний елемент
. Символ Ra, атомний номер 88. В?дкритий у 1898 роц?
П'?ром Кюр?
?
Мар??ю Склодовською-Кюр?
.
В?дкритий
П'?ром
та
Мар??ю Кюр?
з допомогою ?х пом?чника Густава Бемона
[1]
(за ?ншими джерелами ? Жака Бемона
[2]
) у 1898 роц?.
Французьк? вчен? П'?р ? Мар?я Кюр? виявили, що в?дходи, як? залишаються п?сля вид?лення урану з ураново? руди (уранова смола, що видобува?ться в м?ст?
Яхим?в
,
Чех?я
) рад?оактивн?ш? за чистий уран. З цих в?дход?в подружжя Кюр? п?сля к?лькох рок?в ?нтенсивно? роботи вид?лили два сильно рад?оактивних елементи:
полон?й
? рад?й. Перше пов?домлення про в?дкриття рад?ю (у вигляд? сум?ш? з
бар??м
) Кюр? зробили
26 грудня
1898
у
Французьк?й академ?? наук
. У 1902 Кюр? ?
Андре Деб'?рн
вид?лили чистий рад?й шляхом
електрол?зу
хлориду рад?ю на ртутному катод? ? подальшо? дистиляц?? у водн?. Вид?лений елемент був, як зараз в?домо,
?зотоп
рад?й-226
, продукт розпаду урану-238. За в?дкриття рад?ю та полон?ю подружжя Кюр? отримали Нобел?вську прем?ю. Рад?й утворю?ться через багато пром?жних стад?й при рад?оактивному розпад? ?зотопу урану-238 ? тому знаходиться в невеликих к?лькостях в уранов?й руд?. Багато рад?онукл?д?в, що виникають при рад?оактивному розпад? рад?ю, до того, як була виконана ?х х?м?чна ?дентиф?кац?я, отримали найменування типу рад?й А, рад?й B, C рад?й ? т. д. Хоча зараз в?домо, що вони являють собою ?зотопи ?нших х?м?чних елемент?в, ?х ?сторично сформован? назви за традиц??ю ?нод? використовуються.
Назва ≪рад?й≫ пов'язана з випром?нюванням атом?в Ra:
лат.
radiusis
? пром?нь.
Атомна маса
для найст?йк?шого
?зотопу
226
Ra
(
пер?од нап?врозпаду
бл. 1620 рок?в) ? 226,0254. Ср?блясто-б?лий метал, на пов?тр? набува? чорного кольору через утворення н?триду Ra
3
N
2
. При спалюванн? нада? червоного в?дт?нку полум'ю.
[3]
Густина
5500 кг/м³; t
плав
969 °C; t
кип
бл. 1500 °C.
Реагу? з водою з утворенням сильного лугу Ra(OH)
2
. На пов?тр? легко окисню?ться з утворенням RaO, сполучаючись з N, да? н?трид Ra
3
N
2
.
Вс?
?зотопи рад?ю
рад?оактивн?. Рад?й випром?ню? α, β та γ промен?, в залежност? в?д ?зотопу. Вс? його ?зотопи легше
227
Ra альфа-активн?.
225
Ra,
227
Ra та вс? б?льш важк? ядра зазнають т?льки β
?
-розпад. Кр?м того, для 5 ?зотоп?в рад?ю (з масовими числами 221?224 та 226) був в?дкритий
кластерний розпад
. Альфа-частинки, що випром?нюються α-активними ?зотопами рад?ю (? будь-яких ?нших елемент?в), при зм?шуванн? з легкими елементами (
берил??м
та ?н.) викликають (α,n)-реакц?? на ядрах цих елемент?в, що призводить до ем?с??
нейтрон?в
[3]
; це використову?ться для створення
джерел нейтрон?в
.
Середн?й вм?ст у
земн?й кор?
10-
10
% маси. Як член родини
238
U,
220
Ra ? в ус?х рудах
урану
(бл. 0,3 г/т). Внасл?док вимивання з уранових руд рад?й знаходиться в розчиненому стан? у вод? ? входить до складу вторинних м?нерал?в. У геолог?? ?зотопи рад?ю
228
Ra ? ?н. застосовують для визначення в?ку океан?чних осадових пор?д ? м?нерал?в.
Рад?й-226 приблизно у м?льйон раз?в рад?оактивн?ший в?д природного урану з т??ю ж масою.
[3]
В?домо 25
?зотоп?в рад?ю
. ?зотопи
223
Ra
(?нш? мови)
,
224
Ra
,
226
Ra
,
228
Ra
зустр?чаються в природ? ? входять до складу рад?оактивних ряд?в. Решта ?зотоп?в були отриман? штучно. Нижче наведен? властивост? деяких ?зотоп?в рад?ю
[4]
:
Масове число
|
Пер?од нап?врозпаду
|
Тип розпаду
|
213
|
2,74(6) хв.
|
α
|
219
|
10(3) мс
|
α
|
220
|
17,9(14) мс
|
α (99%)
|
221
|
28(2) с
|
α
|
222
|
38,0(5) с
|
α
|
223 (AcX)
|
11,43(5) дн?
|
α
|
224 (ThX)
|
3,6319(23) дн?
|
α
|
225
|
14,9(2) дн?
|
β
|
226
|
1602(7) рок?в
|
α
|
227
|
42,2(5) хв.
|
β
|
228 (MsTh
1
)
|
5,75(3) роки
|
β
|
230
|
93(2) хв.
|
β
|
Рад?й вид?ляють з
уранових руд
х?м?чним методом.
[1]
Металевий рад?й отримують
електрол?зом
розчину RaCl
2
на ртутному катод?.
Рад?й досить р?дк?сний. За час з моменту його в?дкриття ? понад стол?ття ? у всьому св?т? вдалося добути всього лише 1,5 кг чистого рад?ю. Одна тонна
ураново? смолки
, з яко? подружжя Кюр? отримали рад?й, м?стить лише близько 0,0001 г
рад?ю-226
. Весь природний рад?й ? рад?огенним ? виника? при розпад?
урану-238
,
урану-235
або
тор?ю-232
; з чотирьох знайдених в природ? найпоширен?шим ? найтривал?шим ?зотопом (пер?од нап?врозпаду ? 1602 роки) ? рад?й-226, що входить до
рад?оактивного ряду
урану-238. У р?вноваз?, в?дношення вм?сту урану-238 ? рад?ю-226 в руд? дор?вню? в?дношенню ?х пер?од?в нап?врозпаду: (4,468×10
9
рок?в)/(1602 роки) = 2,789×10
6
. Таким чином, на кожн? три м?льйони атом?в урану в природ? можна знайти лише один атом рад?ю або 1,02 мкг/т (
кларк
у земн?й кор?).
Вс? природн?
?зотопи рад?ю
зведено у таблиц?:
?зотоп
|
?сторична назва
|
Родина
|
Пер?од нап?врозпаду
|
Тип розпаду
|
Доч?рний ?зотоп (?сторична назва)
|
Рад?й-223
|
актин?й Х (AcX)
|
ряд урану-235
|
11,435 дн?
|
α
|
радон-219 (актинон, еманац?я актин?ю, An)
|
Рад?й-224
|
тор?й Х (ThX)
|
ряд тор?ю-232
|
3,66 дн?
|
α
|
радон-220 (торон, еманац?я тор?ю, Tn)
|
Рад?й-226
|
рад?й (Ra)
|
ряд урану-238
|
1602 роки
|
α
|
радон-222 (
радон
, Rn)
|
Рад?й-228
|
мезотор?й I (MsTh
1
)
|
ряд тор?ю-232
|
5,75 роки
|
β
|
актин?й-228
(?нш? мови)
(
мезотор?й
II, MsTh
2
)
|
Геох?м?я
рад?ю багато в чому визнача?ться особливостями м?грац?? та концентрац?? урану, а також х?м?чними властивостями самого рад?ю ? активного лужноземельного металу. Серед процес?в, що сприяють концентруванню рад?ю, сл?д вказати насамперед на формування на невеликих глибинах геох?м?чних бар'?р?в, в яких концентру?ться рад?й. Такими бар'?рами можуть бути, наприклад, сульфатн? бар'?ри в зон? окислення. Хлоридн? с?рководнев? рад??вм?сн? води в зон? окиснення стають сульфатними, рад?й осаджу?ться з BaSO
4
та CaSO
4
, де в?н ста? практично нерозчинним пост?йним джерелом
радону
. Через високу м?грац?йну здатн?сть урану ? здатност? його до концентрування, формуються багато тип?в уранових рудоутворень в
г?дротермах
,
вуг?лл?
,
б?тумах
,
вуглистих сланцях
,
п?сковиках
,
торфовищах
,
фосфоритах
,
бурих зал?зняках
, глинах з к?стковими залишками риб (л?тофац??). При спалюванн? вуг?лля поп?л ? шлаки збагачуються
226
Ra. Також зм?ст рад?ю п?двищений в фосфатних породах.
У результат? розпаду урану ? тор?ю, та вилуговування ?з пор?д нафти, що м?стять нафту, пост?йно утворюються
рад?онукл?ди
рад?ю. У статичному стан?
нафта
знаходиться в природних пастках, обм?ну рад??м м?ж нафтою ? водами, що ?? п?дпирають, нема? (окр?м зони контакту вода-нафта) ? внасл?док цього ? надлишок рад?ю в нафт?. При розробц? родовища пластов? та закачан? води ?нтенсивно надходять у нафтов? пласти, поверхня под?лу вода-нафта р?зко зб?льшу?ться ? в результат? рад?й йде у пот?к вод, що ф?льтруються. За п?двищеного вм?сту сульфат-?он?в розчинен? у вод? рад?й ? бар?й ос?дають у вигляд? рад?обариту Ва(Ra)SO
4
, який випада? на поверхн? труб, арматури, резервуар?в. Типова об'?мна активн?сть викачувано? водонафтово? сум?ш? за
226
Ra ?
228
Ra сяга? 10 Бк/л, що в?дпов?да? р?дким рад?оактивним в?дходам.
Основна маса рад?ю знаходиться в розс?яному стан? в г?рських породах. Рад?й ? х?м?чний аналог лужних ? лужноземельних породоутворюючих елемент?в, що утворюють
польов? шпати
, як? складають половину маси земно? кори. Кал??в? польов? шпати ? головн? породоутворююч? м?нерали кислих магматичних пор?д ?
гран?т?в
,
с??н?т?в
,
гранод?орит?в
та ?нших. В?домо, що гран?ти мають природну рад?оактивн?сть, яка трохи вища за фонову через дом?шки урану. Хоча кларк урану не перевищу? 3 г/т, але в гран?тах його вм?ст становить вже 25 г/т. Але якщо набагато поширен?ший х?м?чний аналог рад?ю ? бар?й ? входить до складу досить р?дк?сних кал?й-бар??вих польових шпат?в (
г?алофан?в
), а ≪чистий≫ бар??вий польовий шпат, м?нерал
цельз?ан
BaAl
2
Si
2
O
8
дуже р?дк?сний, то накопичення рад?ю з утворенням рад??вих польових шпат?в ? м?нерал?в взагал? не в?дбува?ться через короткий пер?од нап?врозпаду рад?ю. Рад?й розпада?ться на ?нертний радон, що вив?льня?ться порами ? м?кротр?щинами ? вимива?ться з ?рунтовими водами. У природ? ?нод? зустр?чаються молод? рад??в? м?нерали, що не м?стять уран, наприклад
рад?обарит
(?нш? мови)
?
рад?окальцит
, при кристал?зац?? яких з розчин?в, збагачених рад??м (у безпосередн?й близькост? в?д легкорозчинних вторинних уранових м?нерал?в), рад?й кристал?зу?ться разом з бар??м ? кальц??м завдяки ?зоморф?зму.
На початку XX ст. рад?й вважався не лише безпечним, але й корисним елементом. Його додавали до харчових продукт?в, води, косметики та засоб?в г?г??ни.
[5]
Рад?й входив до складу
рад?олюм?несцентно?
фарби, що наносилася на стр?лки та циферблати годинник?в. Використання фарби без запоб?жних заход?в спричиняло кал?цтво та смерть роб?тник?в, що стало причиною звернення до суду деяких ж?нок, як? працювали на фабриц?
U.S. Radium
, Ор?ндж,
Нью-Джерс?
(процес
≪рад??вих д?вчат≫
).
Рад?й застосову?ться як джерело альфа-частинок для приготування Ra-Be джерел нейтрон?в, для виготовлення св?тних фарб, у медицин? ? для рад?отерап?? та дефектоскоп??, в техн?ц? ? для отримання рад?йберил??вих джерел
нейтрон?в
, як джерело гамма-випром?нення. Рад?й також використову?ться в
геох?м??
як
?ндикатор
зм?шування ? циркуляц?? вод
океан?в
.
Рад?й надзвичайно рад?отоксичний. В орган?зм? в?н поводить себе под?бно до
кальц?ю
? близько 80 % рад?ю, що потрапля? в орган?зм, накопичу?ться в к?стков?й тканин?. Велик? концентрац?? рад?ю викликають
остеопороз
, самов?льн?
переломи
? злояк?сн? пухлини к?сток та
кровотворно? тканини
. Небезпеку несе також
радон
? газопод?бний рад?оактивний продукт розпаду рад?ю.
Передчасна смерть
Мар?? Кюр?
сталася внасл?док хрон?чного отру?ння рад??м, тому що в той час ще не було усв?домлено небезпеку опром?нення.