Радий

Радий(Ra)
Атомный номер	88
Внешний вид	Радий
Свойства атома
Атомная масса (молярная масса)	226,0254 а. е. м. (г/моль)
Радиус атома	n/a пм
Энергия ионизации (первый электрон)	509,0(5,28) кДж/моль (эВ)
Электронная конфигурация	[Rn] 7s2
Химические свойства
Ковалентный радиус	n/a пм
Радиус иона	(+2e) 143 пм
Электроотрицательность (по Полингу)	0,9
Электродный потенциал	Ra←Ra2+ -2,916В
Степени окисления	2
Термодинамические свойства
Плотность	(5,5) г/см³
Удельная теплоёмкость	0,120 Дж/(K·моль)
Теплопроводность	(18,6) Вт/(м·K)
Температура плавления	973 K
Теплота плавления	(9,6) кДж/моль
Температура кипения	1413 K
Теплота испарения	(113) кДж/моль
Молярный объём	45,0 см³/моль
Кристаллическая решётка
Структура решётки
Период решётки	n/a Å
Отношение c/a	n/a
Температура Дебая	n/a K

История

Ра́дий (как и полоний) был открыт в конце 19 века во Франции А. Беккерелем и супругами Пьером и Марией Кюри. Титаническая работа супругов Кюри по извлечению радия, по получению первых миллиграмм чистого хлорида этого элемента RaCl₂ стала символом подвижнической работы ученых-исследователей. За работы по изучению радиоактивности супруги Кюри в 1903 году получили Нобелевскую премию по физике, а Мария Кюри в 1911 году — Нобелевскую премию по химии.

В России первый препарат радия был получен в 1921 году В. Г. Хлопиным и И. Я. Башиловым.

Происхождение названия

Название «радий» связано с излучением ядер атомов Ra (от латинского radius — луч).

Нахождение в природе

Содержание в земной коре 1·10⁻¹⁰ % по массе. Радионуклиды Ra входят в состав природных радиоактивных рядов урана-238, урана-235 и тория-232. Наиболее устойчивый радионуклид радия α-радиоактивный ²²⁶Ra, с периодом полураспада Т_1/2 = 1620 лет. В 1 тонне урана в урановых рудах содержится около 0,34 г радия. В ничтожных концентрациях присутствует в природных водах.

Получение

Радий выделяют из отходов переработки урановых руд осаждением, дробной кристаллизациией и ионным обменом. Металлический радий получают электролизом раствора RaCl₂ с использованием ртутного катода или восстановлением оксида радия RaO металлическим алюминием.

Физические и химические свойства

Радий — серебристо-белый металл, светится в темноте.

Ядра ²²⁶Ra испускают α-частицы с энергией 4,777 МэВ и γ-кванты с энергией 0,188 МэВ. За счет радиоактивного распада ядер ²²⁶Ra и дочерних продуктов распада 1 г Ra выделяет 550 Дж/ч теплоты.

Радиоактивность 1 г радия составляет около 3,7·10¹⁰ распадов в 1 с (3,7·10¹⁰ беккерелей или 1 Кюри). При радиоактивном распаде ²²⁶Ra превращается в радон-222. За 1 сутки из 1 г ²²⁶Ra образуется около 1 мм³ Rn.

По химическим свойствам похож на барий, но более активен. На воздухе покрывается пленкой, состоящей из оксида, гидроксида, карбоната и нитрида радия. Бурно реагирует с водой, образуя сильное основание Ra(OH)₂: Ra + 2H₂O = Ra(OH)₂ + H₂

Оксид радия RaO — типичный основный оксид. При сгорании его на воздухе или в кислороде образуется смесь оксида RaO и пероксида RaO₂.

Большинство солей радия бесцветны, но при разложении под действием собственного излучения они приобретают желтую или коричневую окраску.

Синтезированы сульфид RaS, нитрид Ra₃N₂, гидрид RaH₂, карбид RaC₂.

Хлорид RaCl₂, бромид RaBr₂ и иодид RaI₂, нитрат Ra(NO3)₂ — хорошо растворимые соли. Плохо растворимы сульфат RaSO₄, карбонат RaСО₃ и фторид RaF₂. По сравнению с другими щёлочноземельными металлами радий (ион Ra²⁺) обладает более слабой склонностью к комплексообразованию.

Применение

Радий используют как источник радона для приготовления радоновых ванн. В медицине радий применяют для кратковременного облучения при лечении злокачественных заболеваний кожи, слизистой оболочки носа, мочеполового тракта.

В настоящее время радий иногда используют в компактных источниках нейтронов, для этого небольшие его количества помещаются в ампулу вместе с бериллием, под действием альфа-излучения (ядер гелия) из бериллия выбиваются нейтроны: ⁹Be + ⁴He => ¹²C + ¹n.

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 (T_1/2 = 5,3 года), ¹³⁷Cs (T_1/2 = 30,2 года), ¹⁸²Ta (T_1/2 = 115 сут), ¹⁹²Ir (T_1/2 = 74 сут), ¹⁹⁸Au (T_1/2 = 2,7 сут). В приборах постоянного свечения радий также заменяют тритием (T_1/2 = 12,3 года) или ¹⁴⁷Pm (T_1/2 = 2,6 года).

Биологическая роль

Радий сильно токсичен. Около 80 % поступившего в организм радия накапливается в костной ткани. Большие концентрации радия вызывают остеопороз, самопроизвольные переломы костей и злокачественные опухоли.

Ссылки

• Радий на Webelements
• Радий в Популярной библиотеке химических элементов

Периодическая система элементов

H

He

Li

Be

B

C

N

O

F

Ne

Na

Mg

Al

Si

P

S

Cl

Ar

K

Ca

Sc

Ti

V

Cr

Mn

Fe

Co

Ni

Cu

Zn

Ga

Ge

As

Se

Br

Kr

Rb

Sr

Y

Zr

Nb

Mo

Tc

Ru

Rh

Pd

Ag

Cd

In

Sn

Sb

Te

I

Xe

Cs

Ba

*

Hf

Ta

W

Re

Os

Ir

Pt

Au

Hg

Tl

Pb

Bi

Po

At

Rn

Fr

Ra

**

Rf

Db

Sg

Bh

Hs

Mt

Ds

Rg

Uub

Uut

Uuq

Uup

Uuh

Uus

Uuo

*

La

Ce

Pr

Nd

Pm

Sm

Eu

Gd

Tb

Dy

Ho

Er

Tm

Yb

Lu

**

Ac

Th

Pa

U

Np

Pu

Am

Cm

Bk

Cf

Es

Fm

Md

No

Lr

ar:راديوم bg:Радий bs:Radijum ca:Radi (element) co:Radiu cs:Radium da:Radium de:Radium en:Radium eo:Radiumo es:Radio (elemento) et:Raadium fi:Radium fr:Radium gl:Radio (elemento) he:רדיום hr:Radij hu:Rádium hy:Ռադիում ia:Radium id:Radium io:Radiumo is:Radín it:Radio (elemento) ja:ラジウム jbo:dircyjinme ko:라듐 ku:Radyûm la:Radium lb:Radium lt:Radis lv:Rādijs mi:Konuruke nl:Radium nn:Radium no:Radium pl:Rad (pierwiastek) pt:Rádio (elemento químico) ro:Radiu sh:Radijum simple:Radium sk:Rádium sl:Radij sr:Радијум sv:Radium ta:ரேடியம் th:เรเดียม tr:Radyum uk:Радій zh:镭