تغییر مسیر از: Radium

فرانسیم - Radium - اکتنیوم Barium Ra جدول کامل
عمومی
نام, علامت اختصاری, شماره	Radium, Ra, 88
گروه شیمیایی	قلیائی خاکیها
گروه, تناوب, بلوک	2«IIA), 7 , s
جرم حجمی, سختی)	5000 kg/m3, no data
رنگ	سفید نقره‌ای براق
خواص اتمی
وزن اتمی	(226.0254) amu
شعاع اتمی	215 pm
شعاع کووالانسی	no data
شعاع وندروالس	no data
ساختار الکترونی	[Rn]7s2
-e بازای هر سطح انرژی	2, 8, 18, 32, 18, 8, 2
درجه اکسیداسیون (اکسید)	2 ( باز قوی)
ساختار کریستالی	بدنه مکعب مرکزی
خواص فیزیکی
حالت ماده	جامد غیر مغناطیسی
نقطه ذوب	973 K (1292 °F)
نقطه جوش	2010 K (3159 °F)
حجم مولی	41.09 ((scientific notation|ש»10-6 m3/mol
گرمای تبخیر	no data
گرمای هم جوشی	37 kJ/mol
فشار بخار	327 Pa at 973 K
سرعت صوت	no data
متفرقه
الکترونگاتیویته	0.9 (درجه پاولینگ)
ظرفیت گرمایی ویژه	94 J/kg*K
رسانائی الکتریکی	no data
رسانائی گرمایی	18.6 W/m*K
1st پتانسیل یونیزاسیون	509.3 kJ/mol
2nd پتانسیل یونیزاسیون	979.0 kJ/mol
3rd پتانسیل یونیزاسیون	no data
پایدارترین ایوزتوپها
iso NA نیمه عمر DM DE MeV DP 226Ra trace 1602 y alpha 4.871 222Rn 228Ra {syn.} 6.7 y beta- 0.046 228Ac
واحدهایSI & STP استفاده شده مگر آنکه ذکر شده باشد.

اطلاعات اولیه

رادیوم ، یکی از عناصر شمیایی جدول تناوبی است که نماد آن Ra و عدد اتمی آن 88 می‌باشد. ظاهرش تقریبا کاملا سفید است که در مجاورت با هوا سیاه می‌شود. رادیوم از گروه فلزات قلیایی خاکی بوده و همراه با اورانیوم یافت می‌شود. این عنصر به‌شدت رادیواکتیو بوده و ایزوتوپ پایدار آن ₂₂₆Ra با نیم عمر 1602 سال است که به گاز کشنده رادون تبدیل می‌شود.

تاریخچه

رادیوم در سال 1898 ، در Bitchblende در شمال Bohemia توسط "Marie Curie" و شوهرش Pierre ، کشف شد. آنها در طی مطالعاتشان بر روی اورانیت با حذف کردن اورانیوم به ماده ای برخوردند که هنوز خاصیت رادیو اکتیوی داشت. آنها با این عمل یک مخلوط رادیو اکتیو جدا کردند که بیشتر آن را باریم که شعله ای قرمز رنگ و درخشان داشت و هرگز قبلا ثبت نشده بود، تشکیل می‌داد. رادیوم خالص در سال 1902 بوسیله عمل الکترولیز محلول کلرید رادیوم با الکترود جیوه و تقطیر گاز هیدروژن توسط "Curie" و "Andre Debierne" بدست آمد.

محصولات تجزیه‌ای رادیوم که به‌صورت رادیوم A، B،C و .. شناخته شده می‌باشند، در واقع ایزوتوپ عناصر دیگر هستند:


Radium emanation - radon-222
Radium A - polonium-228
Radium B - lead-214
Radium C - bismuth-214
Radium C1 - polonium-214
Radium C2 - thallium-210
Radium D - lead-210
Radium E - bismuth-210
Radium F - polonium 210
در چهارم فوریه 1936، رادیوم E به‌عنوان اولین عنصر رادیو اکتیو مصنوعی بدست آمد. در طی دهه 1930 کارگرانی که با شب‌نماها کار می‌کردند و در معرض رادیوم قرار می‌گرفتند، دچار مشکلات جدی مانند زخم کم‌خونی و سرطان استخوان می‌شدند. به همین دلیل استفاده از رادیوم به‌سرعت متوقف شد. کار با رادیوم با عنوان دلیلی برای مرگ زودرس Marie Curie در نظر گرفته شد.

پیدایش

از آنجا که رادیوم یکی از محصولات تجزیه‌ای اورانیوم می‌باشد، در معادن اورانیوم یافت می‌شود. رادیوم ، بیشتر از معدن اورانیت در Joachimsthal Bohemia بدست می‌آید. تقریبا در هر 7 تن اورانیت ، یک گرم رادیوم وجود دارد. خاکهای Carnotite در Colorado ، حاوی مقداری رادیوم هستند، اما معادن عنی تر در جمهوری دموکراتیک کونگو و Greate Lake کانادا قرار دارد. این عنصر را می‌توان از ضایعات اورانیوم نیز بدست آورد. معادن بزرگ اورانیوم در Ontario ، new mexico ، Utah ، Autralia قرار دارند.

خصوصیات قابل توجه

رادیوم که سنگین‌ترین فلزات قلیایی خاکی می‌باشد، بسیار رادیو اکتیو بوده و از نظر شیمیایی به فلز باریم شباهت دارد. این فلز به‌صورت ترکیبی و در مقادیر بسیار کم در معادل اورانیوم یافت می‌شود. آماده سازی رادیوم برای نگهداری آن در دماهای بالاتر از دمای محیط با توجه به تششعات آلفا ، بتا و گامای رادیوم بسیار قابل توجه می‌باشد. همچنین رادیوم اگر در مجاورت برلیوم قرار بگیرد، نوترون تولید می‌کند.

فلز رادیوم به‌صورت خالص به رنگ سفید براق می‌باشد که در مجاورت هوا به رنگ سیاه تغییر می‌یابد. (احتمالا این عمل به‌دلیل وجود ساختارهای نیتریدی آن رخ می‌دهد) رادیوم فلزی درخشان بوده و رنگ آبی کمرنگ از خود ساتع می‌کند. همچنین در آب تجزیه شده و هیدرواکسید رادیوم را می‌سازد که مقداری از باریم فرارتر است.

کاربردها

موارد استفاده عملی از رادیوم به خواص رادیواکتیوی آن برمیگردد. البته برخی از ایزوتوپهای رادیواکتیوی که اخیرا کشف شده‌اند، مانند کبالت 8 و سزیم 137 جایگزین رادیوم شده‌اند، چرا که بیشتر آنها قدرتمندتر بوده و کار کردن با آنها ساده‌تر و ایمن‌تر است.

• یک گرم رادیوم ، روزانه به مقدار 0.0001 میلی‌گرم گاز رادون از خود ساطع می‌کند که در درمان سرطان‌ها موثر است.
• رادیوم قبلا به‌صورت شب‌نما)) در ساعتها و ابزارهای شماره گیر استفاده می‌شد. البته امروزه این کاربرد به‌دلیل زیاد شدن تاثیرات منفی که به خاصیت رادیواکتیوی آنها برمی‌گردد، منسوخ شده است.
• رادیوم به‌عنوان یک منبع نوترونی با انرژی زیاد در مطالعات فیزیکی کاربرد دارد.
• رادیوم ( معمولا به‌صورت کلرید رادیوم) برای تولید گاز رادون که در درمان سرطان‌ها موثر است، در پزشکی کاربرد دارد.
• کوری که واحد SI برای اندازه گیری خاصیت رادیو اکتیوی می‌باشد، بر اساس رادیوم 226 قرار داده شده است.
• رادیوم که از بزرگترین عناصر می‌باشد، همچنین در منابع نوترونی به‌صورت ترکیبی با Francium بکار برده می‌شود.

ترکیبات

ترکیبات آن به رنگ قرمز عمیق ( قرمز پر رنگ crimson carmine با سایه ای از بنفش ) بوده و طیف مشخصی را ایجاد می‌کنند. ترکیبات رادیوم به‌علت نیم عمر کوتاه و رادیواکتیویته شدید ، بسیار کمیاب بوده ، به حالت جدا در سنگ معدن اورانیوم وجود دارد.

• فلوریدها
  • رادیوم «II» فلوراید (RaF₂)
• کلریدها
  • رادیوم «II» کلرید (RaCl₂)
• برومیدها
  • رادیوم «II» برومید (RaBr₂)
• یدیدها
  • رادیوم «II» یدید (RaI₂)
• هیدریدها ( اطلاعاتی در دست نیست. )
• اکسیدها
  • رادیوم «II» اکسید (RaO)
• سولفیدها ( اطلاعاتی در دست نیست. )
• سلیندها ( اطلاعاتی در دست نیست. )
• تلوریدها ( اطلاعاتی در دست نیست. )
• نیتریدها ( اطلاعاتی در دست نیست. )

ایزوتوپها

رادیوم ، 25 ایزوتوپ گوناگون دارد که چهار تا از آنها در طبیعت یافت می‌شوند که رادیوم 226 بیشترین و پایدارترین آنهاست. Ra223 ، Ra224 ، Ra226 و Ra228 همه از تجزیه عنصر U یا Th بوجود می‌آیند. Ra226 محصول تجزیه عنصر U238 بوده که طولانی‌ترین عمر ایزوتوپی رادیوم با نیم عمر 1602 سال را داراست. بعد از آن طولانی‌ترین عمر ایزوتوپی متعلق به Ra228 است که با نیمه عمر 6.7 سال می‌باشد که حاصل تجزیه عنصر Th232 است.

خاصیت رادیواکتیوی

رادیوم حدودا 1 میلیون برابر اورانیوم خاصیت رادیو اکتیوی دارد. تجزیه رادیوم در شش مرحله انجام می‌گیرد. محصولات اصلی و متوالی رادیوم که مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته‌اند، Emanation یا Exradio نام دارند: Radium A ، B ، C و … . (emanation یک گاز سنگین است و محصولات دیگر آن جامد می‌باشند.)

این عناصر که وزن اتمی آنها مقداری کمتر از وزن عناصر دیگر می‌باشد، عناصری ناپایدار هستند. رادیوم در هر 25 سال 1% از فعالیت خود را از دست می‌دهد، چراکه به عناصری با وزن اتمی کمتر تبدیل می‌شود. سرب ، آخرین محصول تجزیه رادیوم می‌باشد. کوری واحد اندازگیری خاصیت رادیو اکتیوی می‌باشد که میزان تجزیه آن برابر با تجزیه یک گرم رادیوم 226 است.

هشدارها

رادیوم ، سمی است. رادیوم به شدت رادیو اکتیو بوده و محصول تجزیه آن ، رادون ، برای شش بسیار کشنده است از آنجا که رادیوم با کلسیم در ارتباط است، می‌تواند صدمات جدی را بدلیل جایگزینی در استخوان بوجود آورد. استنشاق ، تزریق و یا تماس بدنی با رادیوم می‌تواند موجب سرطان شده و مشکلات جسمی دیگری را بوجود آورد. رادیوم ذخیره شده باید به هوا داده شود تا از جمع شدن و انباشتگی رادون جلوگیری به عمل آید.

انرژی ساطع شده از رادیوم ، گازها را به یون تبدیل می‌کند، بر روی صفحات عکاسی تاثیر می‌گذارد، باعث بوجود آمدن زخم بر روی پوست می‌شود و تاثیرات دیگری را نیز بر جای می‌گذارد. میزان این تاثیرات به مقدار رادیوم موجود بستگی دارد، نه ترکیب شیمیایی آن.

منابع

• Guide to the Elements - Revised Edition, Albert Stwertka, (Oxford University Press; 1998) ISBN 0-19-508083-1
• Los

اتصالات خارجی

• http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Ra/index.html WebElements.com - Radium (also used as a reference)
• http://environmentalchemistry.com/yogi/periodic/Ra.html EnvironmentalChemistry.com - Radium (also used as a reference)
• http://www.lateralscience.co.uk/radium/RaDisc.html Lateral Science - Radium Discovery