راديوم

88

فرانسيوم → راديوم ← أكتينيوم

Ba
↑
Ra
↓
Ubn

الجدول الدوري

صفات عامة

الإسم, الرقم, الرمز

راديوم, Ra, 88

سلاسل كيميائية

فلز أرضي قاعدي

المجموعة, الدورة, المستوى الفرعي

s ,سبعة , 2

المظهر

أبيض فضي معدني

كتلة ذرية

(226) g/mol

شكل إلكتروني

[Rn] 7s²

عدد الإلكترونات لكل مستوى

2, 8, 18, 32, 18, 8, 2

خواص فيزيائية

الحالة

صلبة

كثافة عندح.غ.

5.5 ج/سم³

نقطة الإنصهار

973 ك
700 م °
1292 ف °

نقطة الغليان

2010 ك
1737 م °
3159 ف °

حرارة الإنصهار

kJ/mol 8.5

حرارة التبخر

kJ/mol 113

ضغط البخار
P/Pa	1	10	100	1 k	10 k	100 k
at T/K	819	906	1037	1209	1446	1799

الخواص الذرية

البنية البللورية

cubic body centered

حالة التأكسد

2
(أكسيد شديد القاعدية )

سالبية كهربية

0.9 (مقياس باولنج)

طاقات التأين

1st: 509.3 kJ/mol

2nd: 979.0 kJ/mol

نصف قطر ذري

215 pm

متفرقة

الترتيب المغناطيسي

nonmagnetic

مقاومة كهربية

20 °C 1 µΩ·m

توصيل حراري

(300 K ك ) 18.6
(W/(m·K)

رقم الإنضمام

7440-14-4

النظائر المهمة

الموضوعة الرئيسية: نظائر الراديوم
نظ	ت.ط.	عمر النصف	طر.إ.	طا.إ.MeV	ن.إ.
²²³Ra	?	11.43 d	alpha	5.99	²¹⁹Rn
²²⁴Ra	?	3.6319 d	alpha	5.789	²²⁰Rn
²²⁶Ra	trace	1602 y	alpha	4.871	²²²Rn
²²⁸Ra	اصطناعي	6.7 y		0.046	²²⁸Ac

المراجع

الراديوم بالإنجليزية Radium ، هوعنصر كيميائي فضي البياض مشع يرمز له بالرمز Ra ، ويقع أسفل الفصيلة الرئيسة الثانية (العناصر القلوية الترابية). تكافؤه ثنائي، بنيته الإلكترونية [Rn]7s2. تدل [Rn] على البنية الإلكترونية للغاز الخامل الرادون Rn. وزنه الذري 226.0245، عدده الذري 88، كتلته الحجمية 5.5غ/سم3، درجة انصهاره 700 ْس، ودرجة غليانه 1140 ْس . ويوجد في خامات اليورانيوم ، ينتج عن اضمحلاله الاشعاعي غاز الرادون . اكتشفه الزوجان بيير وماري كوري. ومساعد لهما يدعى ج. بيمون G. Bémont ، وعزلته ماري كوري وأندريه لويس دوبييرن عام 1910.

إكتشاف الراديوم

جذب اكتشاف بكريل Bequerel للنشاط الإشعاعي انتباه فهماء كثيرين، إذ إذا انبعاث الإشعاعات ذات النفاذية الشديدة من المعادن الطبيعية كان غامضاً وغير مفهوم على الإطلاق.

اهتم جميع من بيير كوري Pierre Curie وزوجته ماري كوري Marie Curie بدراسة خصائص اليورانيوم وخاماته ، وقد تبين لهما حتى جميع خامات اليورانيوم تظهر نشاطاً إشعاعياً متوسطاً باستثناء أحد الخامات والمعروف بإسم خام البتشبلند المستخرج من بوهيميا ، وقد أظهر هذا الخام نشاطاً إشعاعياً يفوق الخامات الأخرى بأربع مرات.

في عام 1898 اكتشف الزوجين كوري عنصرين مشعين جديدين في خام البتشبلند أسموهما البلوتونيوم والراديوم ، ووجودهما في الخام هوسبب زيادة النشاط الإشعاعي للخام.

عزل الزوجين مليجرامات قليلة من كلوريد الراديوم RaCl2 ، وقد تطلبت عملية عزل تلك الكمية الضئيلة أكثر من 10.000 عملية بلورة وإعادة بلورة.

وللراديوم نشاط إشعاعي يزيد عن النشاط الإشعاعي لليورانيوم بنحو1.000.000 مرة ، ولم يتسنى لمدام كوري عزل عنصر الراديوم بشكل نقي إلا عام 1910. استحق الزوجين كوري جائزة نوبل في الفيزياء بالمشاركة مع بيكريل عام 1903 لدورهما في النشاط الإشعاعي.

أنواع الراديوم

	النظائر المشعة
إنبثاق الراديوم	²²²Rn
راديوم A	²¹⁸Po
راديوم B	²¹⁴Pb
راديوم C	²¹⁴Bi
راديومC₁	²¹⁴Po
راديوم C₂	²¹⁰Tl
راديوم D	²¹⁰Pb
راديوم E	²¹⁰Bi
راديوم F	²¹⁰Po

خصائص الراديوم

الراديوم معدن فضي لماع يتلون باللون الأسود في الهواء نتيجة تشكل نتريد الراديوم ببطء Ra₃N₂.

يعد الراديوم أنشط عناصر مجموعته نظراً لمسقطه في أسفل الفصيلة، وهويشبه في كيميائه عنصر الباريوم. وهوعنصر مرجع قوي يشكل الشاردة Ra⁺²، ويتفاعل مع الماء والحموض بشكل ضعيف ويطلق الهدروجين. إذا قابلية انحلال أملاح الراديوم في الماء مماثلة لتلك المتعلقة بمركبات الكالسيوم أوالباريوم.

إن نظائر الراديوم جميعها مشعة، والنظير الأثبت هو

الذي ينشأ من تفكك اليورانيوم 238 وفق التحولات النووية (1).

ويعد الراديوم من العناصر النادرة إذ لا تتجاوز نسبته في القشرة الأرضية 7×10^-12%.

مصدر الراديوم

يوجد الراديوم في خامات اليورانيوم بنسبة لا تزيد عن جزء إلى 3.000.000 جزء من اليورانيوم ، وتتطلب عملية استخلاصه جهداً مضنياً ، وتستخرج خاماته من أوروبا وأفريقيا وشمال كندا.

يوجد الراديوم في خاماته على شكل كلوريد وبروميد وكربونات الراديوم ، وهومشع بشكله الحر أوعلى شكل مركبات.

إستخدامات الراديوم

للراديوم استخدامات عديدة ، فهويستخدم في مجال الطب لمعالجة أمراض السرطان المتنوعة. كما انه يستخدم كمصدر للنيوترونات في مراكز الأبحاث الفهمية. وله استخدامات في مجالات الدهان أيضا. ان خطر الراديوم وغيره من العناصر المشعة يكمن في الاشعاعات التي يصدرها مثل أشعة ألفا والتي قد تؤدي الى تغيرات في بناء بعض الجزيئات في الجسم مثل الحامض النووي مما قد يؤدي الى الاصابة بسقم السرطان.

وقد تعرضت مدام كوري نفسها لاشعاعات كثيرة صادرة عن الراديوم مما أدى الى اصابتها بأعراض سقمية.

مركبات الراديوم

لم تدرس مركبات الراديوم كثيراً لندرته، إلا حتى أبرز أملاحه هي:

فلوريد الراديوم (RaF₂)
كلوريد الراديوم (RaCl₂) مائل إلى الأصفر الباهت، ينحل في الماء، بلوراته أحادية الميل. درجة انصهاره 1000 ْس، يتبلور مع جزيئين من الماء يفقدهما عند التسخين للدرجة 100 ْس.
بروميد الراديوم (RaBr₂) يميل إلى الأصفر الفاتح، قاسي الانحلال في الماء، بلوراته أحادية الميل، درجة انصهاره 728 ْس، يتبلور مع جزيئين من الماء، ويفقدهما عند التسخين بالدرجة 100 ْس.
يوديد الراديوم (RaI₂)
أكسيد الراديوم (RaO)
نيتريد الراديوم (Ra₃N₂)
كربونات الراديوم (RaCO₃) لا لون لها، صعبة الانحلال في الماء، بلوراتها أحادية الميل.
كبريتات الراديوم RaSO₄ لا لون لها، صعبة الانحلال في الماء، بلوراتها معينية.

النظائر المشعة

يوضح الجدول (1) النظائر الطبيعية لعنصر الراديوم مع زمن عمر النصف half life العائد لكل نظير.

العدد الكتلي	عمر النصف	العدد الكتلي	عمر النصف
213	2.7 دقيقة	223	11.43 يوم
214	2.6 ثانية	224	3.64 يوم
215	1.6 ميلي ثانية	225	14.8 يوم
216	أقل من ميلي ثانية	226	1600 سنة
217	قصير جداً	227	41.2 سنة
220	23 ميلي ثانية	228	5.77 سنة
221	30 ثانية	230	ساعة واحدة
222	38 ثانية	ـ	ـ

النشاط الإشعاعي

يستعمل الراديوم في المفاعلات النووية بسبب شدة نشاطه الإشعاعي. عملى سبيل المثال يستعمل مزيج الراديوم والبريليوم لتوليد النترونات، ويستعمل أيضاً مصدراً للإشعاع في الطب، وللحصول على عناصر جديدة بسبب نشاطه الإشعاعي.

الأمان

Handling of radium has been blamed for Marie Curie's premature death.

Radium is highly radioactive and its decay product, radon gas, is also radioactive. Since radium is chemically similar to calcium, it has the potential to cause great harm by replacing it in bones. Inhalation, injection, ingestion or body exposure to radium can cause cancer and other disorders. Stored radium should be ventilated to prevent accumulation of radon.

Emitted energy from the decay of radium ionizes gases, affects photographic plates, causes sores on the skin, and produces many other detrimental effects.

قراءات إضافية

Scientific American (Macklis RM, The great radium scandal. Sci.Am. 1993 Aug: 269(2):94-99)
Clark, Claudia. (1987). Radium Girls: Women and Industrial Health Reform, 1910-1935. University of North Carolina Press. ISBN 0-8078-4640-6.
Ken Silverstein, Harper's Magazine, November 1998; The radioactive boy scout: when a teenager attempts to build a breeder reactor - case of David Hahn who managed to secure materials and equipment from businesses and information from government officials to develop an atomic energy radiation project for his Boy Scout merit-badge.
Decay chains (with some examples including Radium)
Radium Girls

وصلات خارجية

WebElements.com - Radium (also used as a reference)
Lateral Science - Radium Discovery
Photos of Radium Water Bath in Oklahoma
NLM Hazardous Substances Databank - Radium, Radioactive

المصادر

^ خليل صهيون. "الراديوم". الموسوعة العربية. Retrieved 2012-04-03.
^ المدرسة العربية - فيزياء وكيمياء النواة

Albert Stwertka (1998). Guide to the Elements - Revised Edition. Oxford University Press. ISBN .
"Radium". Los Alamos National Laboratory (Chemistry Operations). December 18, 2003. Retrieved 2007-12-25.
Denise Grady (October 6, 1998). "A Glow in the Dark, and a Lesson in Scientific Peril". The New York Times. Retrieved 2007-12-25.
Nanny Fröman (1 December 1996). "Marie and Pierre Curie and the Discovery of Polonium and Radium". Nobel Foundation. Retrieved 2007-12-25.