Енциклопедія

Марія Кюрі та Ірен Кюрі на радію -

Для 13-го видання (1926) " Марія Кюрі", володар Нобелівської премії за фізику 1903 р. І лауреат Нобелівської премії з хімії 1911 р., Написала запис про радій разом зі своєю дочкою Ірен Кюрі, пізніше Ірен Жоліо-Кюрі Нобелівська премія з хімії 1935 року. У статті розповідається про відкриття Радієм Марі та П’єра Кюрі та обговорюються його властивості, виробництво та застосування. У статті лише побіжно згадується, що радіоактивність, випромінювана радієм, спричиняє "селективне руйнування певних клітин і може мати дуже небезпечні наслідки" - властивість, сумно продемонстрована в пізніші роки, коли Марія Кюрі, а потім Ірена Кюрі померли від лейкемії, можливо викликаної в результаті впливу до такого випромінювання.

Марія Кюрі

РАДІЙ

[Радій] - елемент атомної маси 226, найвищий член у лужноземельних рядах, кальцій, стронцій, барій. Це метал, що має багато аналогій з барієм, а також є "радіоактивною речовиною", тобто речовиною, яка зазнає мимовільного розпаду, що супроводжується випромінюванням радіації ( див.РАДІОАКТИВНІСТЬ). Це радіоактивне властивість надає радію особливого значення для наукових цілей або для медичного використання, а також є причиною надзвичайної рідкості елемента. Хоча радій є лише однією з численних радіоактивних речовин, оскільки він не є ні найбільш радіоактивним, ні найпоширенішим, швидкість його розпаду та природа продуктів його розпаду виявились особливо сприятливими при застосуванні радіоактивності, і роблять його найважливішим із радіоелементи.

ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ

Спектр. —Якщо ми не враховуємо хімічну дію випромінювань, які він випромінює, радій має саме ті властивості, які можна очікувати від його місця в хімічній класифікації. Радій розміщений за його атомною вагою 226 у другій колонці таблиці Менделєєва. З атомним номером 88 це останній член лужноземельного ряду. Солі радію безбарвні і майже всі розчиняються у воді; сульфат і карбонат нерозчинні. Хлорид радію нерозчинний у концентрованій соляній кислоті та спирті. Солі радію та барію ізоморфні.

Приготування радію. —Металічний радій отримують так само, як і металевий барій, шляхом електролізу солі радію з ртутним катодом, причому ртуть усувається нагріванням амальгами в сухому водні. Метал білий і плавиться приблизно при 700 °. Він атакує воду і швидко змінюється внаслідок контакту повітря. Атомну масу можна визначити методами, що застосовуються для барію, наприклад , зважуванням безводного хлориду радію та еквівалентного хлориду або броміду срібла.

Оптичний спектр. —Оптичний спектр складається, як і інші лужноземельні метали, з відносно невеликої кількості ліній великої інтенсивності; найсильніша лінія в межах фіолетового спектру - 3814,6Å, і ця лінія є дуже чутливим тестом на наявність радію; але спектральний аналіз мало використовується для виявлення радіоелементів, радіоактивні властивості пропонують значно вищий ступінь чутливості. Спектр високих частот відповідає передбаченню для елемента атомного числа 88.

РАДІОАКТИВНІ ВЛАСТИВОСТІ

Радіоактивні елементи загалом. —Теорія радіоактивного перетворення була встановлена ​​Резерфордом і Содді ( див. РАДІОАКТИВНІСТЬ). Якщо n - кількість атомів радіоелемента, частка атомів, зруйнованих за певний час t , завжди однакова, якою б не була n ; число атомів зменшується з часом t за показниковим законом, n = n 0 e-λt, де λ - радіоактивна постійна речовини.

Взаємна величина λ називається «середнім терміном служби» елемента; час T, необхідний для перетворення половини атомів, називається "періодом" і пов'язаним з константою λ виразом T = logε2 / λ.

Радіоактивні речовини випромінюють три види променів, відомих як α-, β- та γ-промені. Α-промені - це ядра гелію, кожна з яких має позитивний заряд, рівний подвоєному елементарного заряду; вони витісняються з ядер радіоактивних атомів з великою швидкістю (приблизно 1,5 X 109 - 2,3 X 109 см. / сек.). Β-промені - це електрони різної швидкості, які можуть наближатися до швидкості світла. Γ-промені являють собою електромагнітне випромінювання того самого виду, що і світло або рентгенівські промені, але їх довжина хвилі, як правило, набагато менша і може бути короткою до 0,01Å. Хоча випромінювання деяких радіоелементів майже повністю складається з α-променів, проникаюча сила яких дуже мала, інші радіоелементи випромінюють β- ​​та γ-промені, здатні проникати через значну товщину речовини.

Урано-радієве сімейство. —Радій є членом сімейства уранових, тобто одним з елементів, що є результатом перетворення атома урану; його період становить близько 1700 років. […]

Атоми кожного елемента утворені із зруйнованих атомів попереднього елемента. Жоден з цих атомів не може існувати в природі інакше, як уранові мінерали, якщо нещодавно не перенестися з таких мінералів хімічним або фізичним процесом. При відділенні від уранового мінералу вони повинні зникнути, їх руйнування не компенсується їх виробництвом. Тільки уран і торій є радіоелементами настільки довгого життя, що вони змогли протриматися в геологічні часи без відомого виробництва.

Відповідно до законів радіоактивного перетворення, у дуже старих мінералів досягається стан рівноваги, коли співвідношення кількості атомів різних речовин дорівнює співвідношенню їх середнього життя. Співвідношення радій / уран у старих мінералах становить близько 3,40 X 10-7; відповідно, ми не можемо сподіватися знайти мінерал, що містить високу частку радію. Проте чистий радій можна одержати у значних кількостях, тоді як інші радіоелементи, крім повільно розпадаються урану та торію, не здатні готуватися в кількості, більшість із них, оскільки вони існують у значно менших кількостях. Чим швидше відбувається розпад радіоактивної речовини, тим менша його частка серед земних корисних копалин, але тим більша його активність. Таким чином, радій в кілька мільйонів разів активніший, ніж уран і 5,У 000 разів менше, ніж полоній.

Випромінювання радієвої трубки. —Невеликі кількості радію часто зберігаються в герметичних скляних трубках, які називаються “радієвими трубками”. Радій випромінює лише α-промені та слабке β-випромінювання; проникаюче випромінювання, випромінюване радієвою трубкою, походить від продуктів розпаду, що поступово накопичуються в результаті радіоактивних перетворень радію; по-перше, виділення радону або радію, радіоактивний газ, наступний термін - ксенон у серії інертних газів; по-друге, радій A, B, C, що називається «активним родовищем швидких змін»; по-третє, радій D, E та радій F або полоній, що називається «активним родовищем повільних змін»; нарешті, неактивний свинець, а також гелій, що утворюється у вигляді α-променів.

Сильне проникаюче випромінювання радієвої трубки випромінює радій B і C. Коли чиста радієва сіль закрита в трубці, активність зростає приблизно протягом місяця, поки не буде досягнутий стан рівноваги між радієм, радоном та активним відкладенням швидкі зміни, коли виробництво кожного з цих елементів компенсується їх руйнуванням. Проникаюче випромінювання складається з β-променів та γ-променів, останні особливо відомі своїм цінним використанням у терапії.

Кількість радону в рівновазі з одним грамом радію називається «кюрі». Якщо радон витягувати і герметично закривати в трубці, радій А, В, С накопичуватиметься, і проникаюче випромінювання для однієї кюрі радону буде таким, як для одного граму радію. Але активність радонової трубки зменшується до половини свого значення за 3,82 дня - період радону, тоді як активність радієвої трубки залишається практично постійною після досягнення рівноваги; зменшення становить лише 0,4% за 10 років.

Ефекти випромінювання. —Радіаційне випромінювання радію виробляє всі звичайні ефекти променів ( див. РАДІОАКТИВНІСТЬ); іонізація газів, постійне виділення тепла, збудження фосфоресценції певних речовин (сульфід цинку тощо), забарвлення скла, хімічні дії (наприклад, розкладання води), фотографічні дії, біологічні дії. Сполуки радію, що спостерігаються в темряві, виявляють спонтанну світність, яка особливо яскраво проявляється у свіжоприготованому хлориді або броміді, і визначається дією на сіль власного випромінювання.

Діяльність радію.—А-промені, що належать самому радію, мають діапазон 3,4 см. на повітрі при 15 ° C. і нормальний тиск. Кількість α-частинок, що виділяються радієм, вимірювали різними методами нумерації (сцинтиляції або лічильна камера); результат варіюється від 3,40 X 1010 до 3,72 X 1010 частинок за секунду. і на грам радію; з цих даних можна визначити середній термін служби радію. Три інші групи α-променів із діапазоном 4,1 см., 4,7 см. і 7 см. випромінюються радоном та активними відкладеннями, радієм A, B, C. Тепло, яке виробляє сам радій, становить близько 25 калорій на годину на грам. Для трубки радію в рівновазі з продуктами швидкого зміни, що розпадаються, виробництво тепла становить близько 137 калорій на годину на грам. Цей нагрівальний ефект головним чином обумовлений поглинанням енергії α-променів.

$config[zx-auto] not found$config[zx-overlay] not found