Метки: Радий сигнал-20, радий нпп оао, радий энергия сродства к электрону, радий фото, радий считыватель, радий габриелян, радий юрьев.
|
|||||
| Внешний вид простого вещества | |||||
|---|---|---|---|---|---|
|
Серебристый металл |
|||||
| Свойства атома | |||||
| �мя, символ, номер |
Р Р°МЃРґРёР№ / Radium (Ra), 88 |
||||
| Атомная масса (молярная масса) |
226,0254 а. е. м. (г/моль) |
||||
| Рлектронная конфигурация |
[Rn] 7s2 |
||||
| Химические свойства | |||||
| Радиус иона |
(+2e) 143 РїРј |
||||
| Рлектроотрицательность |
0,9 (шкала Полинга) |
||||
| Рлектродный потенциал |
Ra←Ra2+ −2,916 В |
||||
| Степени окисления |
2 |
||||
| Рнергия ионизации (первый электрон) |
1-й 509,3 (5,2785) кДж/моль (эВ) |
||||
| Термодинамические свойства простого вещества | |||||
| Плотность (при н. у.) |
(РїСЂРё Рє.С‚.) 5,5 Рі/СЃРјВі |
||||
| Температура плавления |
973 K |
||||
| Температура кипения |
2010 K |
||||
| Теплота плавления |
8,5 кДж/моль |
||||
| Теплота испарения |
113 кДж/моль |
||||
| Молярная теплоёмкость |
29,3[1] Дж/(K·моль) |
||||
| Молярный объём | |||||
| Кристаллическая решётка простого вещества | |||||
| Структура решётки |
кубическая объёмноцентрированая |
||||
| Параметры решётки | |||||
| Прочие характеристики | |||||
| Теплопроводность |
(300 K) (18,6) Р’С‚/(РјВ·Рљ) |
||||
| 88 |
Радий
|
|
Ra
(226)
|
|
| 7s2 | |
Ра́дий — элемент главной подгруппы второй группы, седьмого периода периодической системы химических элементов Д. �. Менделеева, с атомным номером 88. Обозначается символом Ra (лат. Radium). Простое вещество радий (CAS-номер: 7440-14-4) — блестящий щёлочноземельный металл серебристо-белого цвета, быстро тускнеющий на воздухе. Обладает высокой химической активностью. Радиоактивен; наиболее устойчив нуклид 226Ra (период полураспада около 1600 лет).
Французские ученые Пьер и Мария Кюри обнаружили, что отходы, остающиеся после выделения урана из урановой руды (урановая смолка, добывавшаяся в городе �оахимсталь, Чехия), более радиоактивны, чем чистый уран. �з этих отходов супруги Кюри после нескольких лет интенсивной работы выделили два сильно радиоактивных элемента: полоний и радий. Первое сообщение об открытии радия (в виде смеси с барием) Кюри сделали 26 декабря 1898 года во Французской Академии наук. В 1910 Кюри и Андре Дебьерн выделили чистый радий путём электролиза хлорида радия на ртутном катоде и последующей дистилляции в водороде. Выделенный элемент представлял собой, как сейчас известно, изотоп радий-226, продукт распада урана-238. За открытие радия и полония супруги Кюри получили Нобелевскую премию. Радий образуется через многие промежуточные стадии при радиоактивном распаде изотопа урана-238 и поэтому находится в небольших количествах в урановой руде.
Р’ Р РѕСЃСЃРёРё радий впервые был получен РІ экспериментах известного советского радиохимика Р’. Р“. Хлопина. Р’ 1918 РіРѕРґСѓ РЅР° базе Государственного рентгеновского института было организовано Радиевое отделение. Рто отделение РІ 1922 РіРѕРґСѓ получило статус отдельного научного института. РћРґРЅРѕР№ РёР· задач Радиевого института были исследования радиоактивных элементов, РІ первую очередь — радия. Директором РЅРѕРІРѕРіРѕ института стал Р’. Р�. Вернадский, его заместителем — Р’. Р“. Хлопин, физический отдел института возглавил Р›. Р’. Мысовский.[3]
Многие радионуклиды, возникающие при радиоактивном распаде радия, до того, как была выполнена их химическая идентификация, получили наименования вида радий А, радий B, радий C и т. д. Хотя сейчас известно, что они представляют собой изотопы других химических элементов, их исторически сложившиеся названия по традиции иногда используются:
| �зотоп | |
| Рманация радия | 222Rn |
| Радий A | 218Po |
| Радий B | 214Pb |
| Радий C | 214Bi |
| Радий C1 | 214Po |
| Радий C2 | 210Tl |
| Радий D | 210Pb |
| Радий E | 210Bi |
| Радий F | 210Po |
Названная в честь Кюри внесистемная единица радиоактивности кюри основана на активности 1 г радия-226: 3,7·1010 распадов в секунду, или 37 ГБк.
Название «радий» связано с излучением ядер атомов Ra (лат. radius — луч).
Радий довольно редок. За прошедшее с момента его открытия время — более столетия — во всём мире удалось добыть всего только 1,5 кг чистого радия. Одна тонна урановой смолки, из которой супруги Кюри получили радий, содержит лишь около 0,0001 г радия-226. Весь природный радий является радиогенным — возникает при распаде урана-238, урана-235 или тория-232; из четырёх найденных в природе наиболее распространённым и долгоживущим изотопом (период полураспада 1602 года) является радий-226, входящий в радиоактивный ряд урана-238. В равновесии отношение содержания урана-238 и радия-226 в руде равно отношению их периодов полураспада: (4,468·109 лет)/(1602 года)=2,789·106. Таким образом, на каждые три миллиона атомов урана в природе приходится лишь один атом радия или 1,02 мкг/т (кларк в земной коре).
Все природные изотопы радия сведены в таблицу:
| �зотоп | �сторическое название | Семейство | Период полураспада | Тип распада | Дочерний изотоп (историческое название) |
|---|---|---|---|---|---|
| Радий-223 | актиний Х (AcX) | ряд урана-235 | 11,435 дня | α | радон-219 (актинон, An) |
| Радий-224 | торий Х (ThX) | ряд тория-232 | 3,66 дня | α | радон-220 (торон, Tn) |
| Радий-226 | радий (Ra) | ряд урана-238 | 1602 года | α | радон-222 (радон, Rn) |
| Радий-228 | мезоторий I (MsTh1) | ряд тория-232 | 5,75 года | β | актиний-228 (мезоторий II, MsTh2) |
Геохимия радия во многом определяется особенностями миграции и концентрации урана, а также химическими свойствами самого радия — активного щёлочноземельного металла. Среди процессов, способствующих концентрированию радия, следует указать в первую очередь на формирование на небольших глубинах геохимических барьеров, в которых концентрируется радий. Такими барьерами могут быть, например, сульфатные барьеры в зоне окисления. Поднимающиеся снизу хлоридные сероводородные радийсодержащие воды в зоне окисления становятся сульфатными, радий осаждается с BaSO4 и CaSО4, где он становится практически нерастворимым постоянным источником радона. �з-за высокой миграционной способности урана и способности его к концентрированию, формируются многие типы урановых рудообразований в гидротермах, углях, битумах, углистых сланцах, песчаниках, торфяниках, фосфоритах, бурых железняках, глинах с костными остатками рыб (литофациями). При сжигании углей зола и шлаки обогащаются 226Ra. Также содержание радия повышено в фосфатных породах.
В результате распада урана и тория и выщелачивания из вмещающих пород в нефти постоянно образуются радионуклиды радия. В статическом состоянии нефть находится в природных ловушках, обмена радием между нефтью и подпирающими ее водами нет (кроме зоны контакта вода-нефть) и в результате имеется избыток радия в нефти. При разработке месторождения пластовые и закачиваемые воды интенсивно поступают в нефтяные пласты, поверхность раздела вода-нефть резко увеличивается и в результате радий уходит в поток фильтрующихся вод. При повышенном содержании сульфат-ионов растворенные в воде радий и барий осаждаются в виде радиобарита Ва(Ra)SО4, который выпадает на поверхности труб, арматуры, резервуаров. Типичная объёмная активность поступающей на поверхность водонефтяной смеси по 226Rа и 228Rа может быть порядка 10 Бк/л (соответствует жидким радиоактивным отходам).
Основная масса радия находится в рассеянном состоянии в горных породах. Радий — химический аналог щелочных и щёлочноземельных породообразующих элементов, из которых состоят полевые шпаты, составляющие половину массы земной коры. Калиевые полевые шпаты — главные породообразующие минералы кислых магматических пород — гранитов, сиенитов, гранодиоритов и др. �звестно, что граниты обладают природной радиоактивностью несколько выше фоновой из-за содержащегося в них урана. Хотя кларк урана не превышает 3 г/т, но в гранитах его содержание составляет уже 25 г/т. Но если гораздо более распространённый химический аналог радия барий входит в состав довольно редких калий-бариевых полевых шпатов (гиалофанов), а «чистый» бариевый полевой шпат, минерал цельзиан BaAl2Si2O8 очень редок, то накопления радия с образованием радиевых полевых шпатов и минералов вообще не происходит из-за короткого периода полураспада радия. Радий распадается на радон, уносящийся по порам и микротрещинкам и вымывающийся с грунтовыми водами. В природе иногда встречаются молодые радиевые минералы, не содержащие уран, например радиобарит и радиокальцит, при кристаллизации которых из растворов, обогащённых радием (в непосредственной близости от легкорастворимых вторичных урановых минералов), радий сокристаллизуется с барием и кальцием благодаря изоморфизму.
Получить чистый радий в начале ХХ в. стоило огромного труда. Мария Кюри трудилась 12 лет, чтобы получить крупинку чистого радия. Чтобы получить всего 1 г чистого радия, нужно было несколько вагонов урановой руды, 100 вагонов угля, 100 цистерн воды и 5 вагонов разных химических веществ. Поэтому на начало ХХ в. в мире не было более дорогого металла. За 1 г радия нужно было заплатить больше 200 кг золота.
Радий при нормальных условиях представляет собой блестящий белый металл, на воздухе темнеет (вероятно, вследствие образования нитрида радия). Реагирует с водой. Ведёт себя подобно барию и стронцию, но более химически активен. Обычная степень окисления — +2. Гидроксид радия Ra(OH)2 — сильное, коррозионное основание.
В настоящее время радий иногда используют в компактных источниках нейтронов, для этого небольшие его количества сплавляются с бериллием. Под действием альфа-излучения (ядер гелия-4) из бериллия выбиваются нейтроны: 9Be + 4He → 12C + 1n.
В медицине радий используют как источник радона для приготовления радоновых ванн (хотя в настоящее время их полезность оспаривается). Кроме того, радий применяют для кратковременного облучения при лечении злокачественных заболеваний кожи, слизистой оболочки носа, мочеполового тракта.
Однако в настоящее время существует множество более подходящих для этих целей радионуклидов с нужными свойствами, которые получают на ускорителях или в ядерных реакторах, например, 60Co (T1/2 = 5,3 года), 137Cs (T1/2 = 30,2 года), 182Ta (T1/2 = 115 сут.), 192Ir (T1/2 = 74 сут.), 198Au (T1/2 = 2,7 сут.) и т. д.
До 70-х годов XX века радий часто использовался для изготовления светящихся красок постоянного свечения (для разметки циферблатов авиационных и морских приборов, специальных часов и других приборов), однако сейчас его обычно заменяют менее опасными изотопами: тритием (T1/2 = 12,3 года) или 147Pm (T1/2 = 2,6 года). Опасность таких приборов состоит в том что они не содержали предупреждающей маркировки, выявить их можно только дозиметрами.
Радий чрезвычайно радиотоксичен. В организме он ведёт себя подобно кальцию — около 80 % поступившего в организм радия накапливается в костной ткани. Большие концентрации радия вызывают остеопороз, самопроизвольные переломы костей и злокачественные опухоли костей и кроветворной ткани. Опасность представляет также радон — газообразный радиоактивный продукт распада радия.
Преждевременная смерть Марии Кюри произошла вследствие хронического отравления радием, так как в то время опасность облучения ещё не была осознана.
�звестны 25 изотопов радия. �зотопы 223Ra, 224Ra, 226Ra, 228Ra встречаются в природе, являясь членами радиоактивных рядов. Остальные изотопы могут быть получены искусственным путём. Радиоактивные свойства некоторых изотопов радия[4]:
| Массовое число | Период полураспада | Тип распада |
|---|---|---|
| 213 | 2,74(6) РјРёРЅ. | О± |
| 219 | 10(3) РјСЃ | О± |
| 220 | 17,9(14) РјСЃ | О± (99%) |
| 221 | 28(2) СЃ | О± |
| 222 | 38,0(5) СЃ | О± |
| 223 (AcX) | 11,43(5) РґРЅСЏ | О± |
| 224 (ThX) | 3,6319(23) РґРЅСЏ | О± |
| 225 | 14,9(2) РґРЅСЏ | ОІ |
| 226 | 1602(7) лет | α |
| 227 | 42,2(5) РјРёРЅ. | ОІ |
| 228 (MsTh1) | 5,75(3) РіРѕРґР° | ОІ |
| 230 | 93(2) РјРёРЅ. | ОІ |
В начале века, после своего открытия, радий считался полезным и включался в состав многих продуктов и бытовых предметов: хлеб, шоколад, питьевая вода, зубная паста, пудры и кремы для лица, краска циферблатов наручных часов, средство для повышения тонуса и потенции.[5][6]
Репродукции продуктов, содержащих радий, выпускавшихся в начала 20-го века, на витрине в Музее Марии Кюри, Париж.
Надпись на баночке: «Пудра ТО-РАД�Й на основе радия и тория по формуле Альфреда Кюри...»
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | |||||||||||||||
| 1 | H | He | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 2 | Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | ||||||||||||||||||||||||
| 3 | Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||||||||||
| 4 | K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | ||||||||||||||
| 5 | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | ||||||||||||||
| 6 | Cs | Ba | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn |
| 7 | Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Uut | Fl | Uup | Lv | Uus | Uuo |
| Рлектрохимический СЂСЏРґ активности металлов | |
|---|---|
|
Eu, Sm, Li, Cs, Rb, K, Ra, Ba, Sr, Ca, Na, Ac, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Gd, Tb, Mg, Y, Dy, Am, Ho, Er, Tm, Lu, Sc, Pu, Th, Np, U, Hf, Be, Al, Ti, Zr, Yb, Mn, V, Nb, Pa, Cr, Zn, Ga, Fe, Cd, In, Tl, Co, Ni, Te, Mo, Sn, Pb, H2, W, Sb, Bi, Ge, Re, Cu, Tc, Te, Rh, Po, Hg, Ag, Pd, Os, Ir, Pt, Au Рлементы расположены РІ РїРѕСЂСЏРґРєРµ возрастания стандартного электродного потенциала.
|
Tags: Радий сигнал-20, радий нпп оао, радий энергия сродства к электрону, радий фото, радий считыватель, радий габриелян, радий юрьев.
