Перегляд вихідного коду сторінки Радій

{{otheruses|Радій (значення)}}
{{Перенаправлено|Ra|RA}}
{{Хімічний елемент|Радій (Ra)<!--Назва-->|88<!--Атомний номер-->|[[Файл:Radium226.jpg|безрамки]]сріблясто-білий <br />радіоактивний метал<!-- Зовнішній вигляд-->|226,0254<!--Атомна маса-->|n/a<!--Радіус атома-->|509,0(5,28)<!--Енергія іонізації-->|[Rn] 7s<sup>2</sup><!--Електронна конфігурація-->|n/a<!--Ковалентний радіус-->|(+2e) 143<!--Радіус іона-->|0,9<!--Електровід'ємність-->|Ra←Ra<sup>2+</sup> -2,916В<!--Електродний потенціал-->|2<!--Степені окислення-->|(5,5)<!--Густина-->|0,120<!-- Питома теплоємність-->|(18,6)<!--Теплопровідність-->|973<!--Температура плавлення-->|(9,6)<!--Теплота плавлення -->|1413<!--Температура кипіння-->|(113)<!--Теплота випаровування-->|45,0<!--Молярний об'єм-->|<!--Структура решітки-->|n/a<!--Період решітки-->|n/a<!--Відношення c/a-->|n/a<!--Температура Дебая-->}}

'''Радій''' ({{lang-en|radium}}, {{lang-de|Radium}})&nbsp;— радіоактивний [[хімічний елемент]]. Символ Ra, атомний номер 88. Відкритий у 1898 році [[П'єр Кюрі|П'єром Кюрі]] і [[Марія Кюрі|Марією Склодовською-Кюрі]].

== Історія ==
[[Файл:Curie and radium by Castaigne.jpg|міні|ліворуч|Подружжя Кюрі експериментує з радієм. Картина [[Андре Кастен]]а]]
Відкритий [[П'єр Кюрі|П'єром]] та [[Кюрі Марія|Марією Кюрі]] з допомогою їх помічника Густава Бемона<ref name="alh">[http://www.alhimik.ru/kunst/polonium.html И.&nbsp;А.&nbsp;Леенсон. Полоний: что нового? —&nbsp;Химия и жизнь, №&nbsp;2, 2007.] {{ref-ru}}</ref> (за іншими джерелами&nbsp;— Жака Бемона<ref>Дмитрий Самин. [http://www.bibliotekar.ru/100otkr/31.htm Радиоактивность // 100 великих научных открытий.]&nbsp;— Москва: «Вече 2000», 2002. {{ref-ru}}</ref>) у 1898 році.

Французькі вчені П'єр і Марія Кюрі виявили, що відходи, які залишаються після виділення урану з уранової руди (уранова смола, що видобувається в місті [[Яхимів]], [[Чехія]]) радіоактивніші за чистий уран. З цих відходів подружжя Кюрі після кількох років інтенсивної роботи виділили два сильно радіоактивних елементи: [[полоній]] і радій. Перше повідомлення про відкриття радію (у вигляді суміші з [[барій|барієм]]) Кюрі зробили [[26 грудня]] [[1898]] у [[Французька академія наук|Французькій академії наук]]. У 1902 Кюрі і [[Андре Деб'єрн]] виділили чистий радій шляхом [[електроліз]]у хлориду радію на ртутному катоді і подальшої дистиляції у водні. Виділений елемент був, як зараз відомо, [[Ізотопи радію|ізотоп]] [[радій-226]], продукт розпаду урану-238. За відкриття радію та полонію подружжя Кюрі отримали Нобелівську премію. Радій утворюється через багато проміжних стадій при радіоактивному розпаді ізотопу урану-238 і тому знаходиться в невеликих кількостях в урановій руді. Багато радіонуклідів, що виникають при радіоактивному розпаді радію, до того, як була виконана їх хімічна ідентифікація, отримали найменування типу радій А, радій B, C радій і&nbsp;т.&nbsp;д. Хоча зараз відомо, що вони являють собою ізотопи інших хімічних елементів, їх історично сформовані назви за традицією іноді використовуються.

== Походження назви ==

Назва «радій» пов'язана з випромінюванням атомів Ra: {{lang-la|radiusis}}&nbsp;— промінь.

== Властивості ==

[[Атомна маса]] для найстійкішого [[ізотоп]]у [[Радій-226|<sup>226</sup>Ra]] ([[період напіврозпаду]] бл. 1620 років)&nbsp;— 226,0254. Сріблясто-білий метал, на повітрі набуває чорного кольору через утворення нітриду Ra<sub>3</sub>N<sub>2</sub>. При спалюванні надає червоного відтінку полум'ю.<ref name="webelements">[http://www.webelements.com/radium/ Про радій на сайті Webelements] {{ref-en}}</ref> [[Густина]] 5500 кг/м³; t<sub>плав</sub> 969&nbsp;°C; t<sub>кип</sub> бл. 1500&nbsp;°C.

Реагує з водою з утворенням сильного лугу Ra(OH)<sub>2</sub>. На повітрі легко окиснюється з утворенням RaO, сполучаючись з N, дає нітрид Ra<sub>3</sub>N<sub>2</sub>.

Всі [[ізотопи радію]] радіоактивні. Радій випромінює α, β та γ промені, в залежності від ізотопу. Всі його ізотопи легше <sup>227</sup>Ra альфа-активні. <sup>225</sup>Ra, <sup>227</sup>Ra та всі більш важкі ядра зазнають тільки β<sup>—</sup>-розпад. Крім того, для 5 ізотопів радію (з масовими числами 221–224 та 226) був відкритий [[кластерний розпад]]. Альфа-частинки, що випромінюються α-активними ізотопами радію (і будь-яких інших елементів), при змішуванні з легкими елементами ([[Берилій|берилієм]] та ін.) викликають (α,n)-реакції на ядрах цих елементів, що призводить до емісії [[нейтрон]]ів<ref name="webelements" />; це використовується для створення [[Джерело нейтронів|джерел нейтронів]].

Середній вміст у [[земна кора|земній корі]] 10-<sup>10</sup>&nbsp;% маси. Як член родини <sup>238</sup>U, <sup>220</sup>Ra є в усіх рудах [[Уран (хімічний елемент)|урану]] (бл. 0,3 г/т). Внаслідок вимивання з уранових руд радій знаходиться в розчиненому стані у воді і входить до складу вторинних мінералів. У геології ізотопи радію <sup>228</sup>Ra і ін. застосовують для визначення віку океанічних осадових порід і мінералів.

Радій-226 приблизно у мільйон разів радіоактивніший від природного урану з тією ж масою.<ref name="webelements" />

== Ізотопи ==
{{Докладніше|Ізотопи радію}}
Відомо 25 [[Ізотопи радію|ізотопів радію]]. Ізотопи {{li|Радій-223|text=<sup>223</sup>Ra|Q=Q18888805}}, [[Радій-224|<sup>224</sup>Ra]], [[Радій-226|<sup>226</sup>Ra]], [[Радій-228|<sup>228</sup>Ra]] зустрічаються в природі і входять до складу радіоактивних рядів. Решта ізотопів були отримані штучно. Нижче наведені властивості деяких ізотопів радію<ref>Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra. [http://amdc.in2p3.fr/web/nubase_en.html The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20110716114059/http://amdc.in2p3.fr/web/nubase_en.html |date=2011-07-16 }}, Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).</ref>:

{| class="standard"
 !Масове число
 !Період напіврозпаду
 !Тип розпаду
 |-
 |213
 |2,74(6) хв.
 |α
 |-
 |219
 |10(3) мс
 |α
 |-
 |220
 |17,9(14) мс
 |α (99%)
 |-
 |221
 |28(2) с
 |α
 |-
 |222
 |38,0(5) с
 |α
 |-
 |223 (AcX)
 |11,43(5) дні
 |α
 |-
 |224 (ThX)
 |3,6319(23) дні
 |α
 |-
 |225
 |14,9(2) дні
 |β
 |-
 |226
 |1602(7) років
 |α
 |-
 |227
 |42,2(5) хв. 
 |β
 |-
 |228 (MsTh<sub>1</sub>)
 |5,75(3) роки
 |β
 |-
 |230
 |93(2) хв.
 |β
 |-
 |}

== Сполуки радію ==
===Гідроксид радію===
'''Гідроксид радію'''&nbsp;— [[неорганічна речовина]], [[луги (хімія)|луг]]&nbsp;— утворений [[катіон]]ами радію Ra<sup>2+</sup> та [[гідроксильна група|гідроксильними групами]]. Формула&nbsp;— Ra(OH)<sub>2</sub>. Проявляє сильніші [[луги (хімія)|лужні властивості]], ніж [[гідроксид барію]].

==== Отримання ====
Отримують взаємодією радію з водою:
: <chem>Ra + 2H_2O -> Ra(OH)_2 + H_2</chem>

===Солі радію===
'''Солі радію'''&nbsp;— [[кристалічні речовини]] [[йонний зв'язок|йонної будови]] утворені [[катіони|катіонами]] радію ([[ступінь окислення]]&nbsp;— +2) та різними [[аніони|кислотними аніонами]]. [[токсичність|Токсичні]] та [[радіоактивність|радіоактивні]].

==== Отримання ====
Отримують шляхом дії [[кислоти]] на радій, його гідроксид чи інші солі:
: <chem>Ra + H_2SO_4 -> RaSO_4 + H_2</chem>
: <chem>Ra(OH)_2 + 2HCl(g.) ->[{t}] RaCl_2 + 2H_2O</chem>
: <chem>RaBr_2 + 2HCl(g.) ->[{t}] RaCl_2 + 2HBr</chem>
Або при дії [[кислотний оксид|кислотного оксиду]], чи кислотвірного елементу на радій, або його [[радій(II) оксид|оксид]]:
: <chem>RaO + SO_3 -> RaSO_4</chem>
: <chem>Ra + F_2 -> RaF_2</chem>

== Отримання ==

Радій виділяють з [[уранові руди|уранових руд]] хімічним методом.<ref name="alh"/> Металевий радій отримують [[електроліз]]ом розчину RaCl<sub>2</sub> на ртутному катоді.

== Поширення в природі ==

Радій досить рідкісний. За час з моменту його відкриття&nbsp;— понад століття&nbsp;— у всьому світі вдалося добути всього лише 1,5&nbsp;кг чистого радію. Одна тонна [[уранова смолка|уранової смолки]], з якої подружжя Кюрі отримали радій, містить лише близько 0,0001 г [[Радій-226|радію-226]]. Весь природний радій є радіогенним&nbsp;— виникає при розпаді [[Уран-238|урану-238]], [[Уран-235|урану-235]] або [[Торій-232|торію-232]]; з чотирьох знайдених в природі найпоширенішим і найтривалішим ізотопом (період напіврозпаду&nbsp;— 1602 роки) є радій-226, що входить до [[радіоактивний ряд|радіоактивного ряду]] урану-238. У рівновазі, відношення вмісту урану-238 і радію-226 в руді дорівнює відношенню їх періодів напіврозпаду: (4,468×10<sup>9</sup> років)/(1602 роки) = 2,789×10<sup>6</sup>. Таким чином, на кожні три мільйони атомів урану в природі можна знайти лише один атом радію або 1,02 мкг/т ([[кларки елементів|кларк]] у земній корі).

Всі природні [[ізотопи радію]] зведено у таблиці:

{| class="standard"
 !Ізотоп
 !Історична назва
 !Родина
 !Період напіврозпаду
 !Тип розпаду
 !Дочірний ізотоп (історична назва)
 |-
 |[[Радій-223]]
 |актиній Х (AcX)
 |ряд урану-235
 |11,435 дні
 |α
 |радон-219 (актинон, еманація актинію, An)
 |-
 |[[Радій-224]]
 |торій Х (ThX)
 |ряд торію-232
 |3,66 дні
 |α
 |радон-220 (торон, еманація торію, Tn)
 |-
 |[[Радій-226]]
 |радій (Ra)
 |ряд урану-238
 |1602 роки
 |α
 |радон-222 ([[радон]], Rn)
 |-
 |[[Радій-228]]
 |мезоторій I (MsTh<sub>1</sub>)
 |ряд торію-232
 |5,75 роки
 |β
 |[[актиній-228]] ([[мезоторій]] II, MsTh<sub>2</sub>)
 |-
 |}

[[Геохімія]] радію багато в чому визначається особливостями міграції та концентрації урану, а також хімічними властивостями самого радію&nbsp;— активного лужноземельного металу. Серед процесів, що сприяють концентруванню радію, слід вказати насамперед на формування на невеликих глибинах геохімічних бар'єрів, в яких концентрується радій. Такими бар'єрами можуть бути, наприклад, сульфатні бар'єри в зоні окислення. Хлоридні сірководневі радієвмісні води в зоні окиснення стають сульфатними, радій осаджується з BaSO<sub>4</sub> та CaSO<sub>4</sub>, де він стає практично нерозчинним постійним джерелом [[радон]]у. Через високу міграційну здатність урану і здатності його до концентрування, формуються багато типів уранових рудоутворень в [[гідротерми|гідротермах]], [[вугілля|вугіллі]], [[бітуми|бітумах]], [[Вуглистий сланець|вуглистих сланцях]], [[пісковик]]ах, [[торфовище|торфовищах]], [[фосфорит]]ах, [[бурий залізняк|бурих залізняках]], глинах з кістковими залишками риб (літофації). При спалюванні вугілля попіл і шлаки збагачуються <sup>226</sup>Ra. Також зміст радію підвищений в фосфатних породах.

У результаті розпаду урану і торію, та вилуговування із порід нафти, що містять нафту, постійно утворюються [[радіонукліди]] радію. У статичному стані [[нафта]] знаходиться в природних пастках, обміну радієм між нафтою і водами, що її підпирають, немає (окрім зони контакту вода-нафта) і внаслідок цього є надлишок радію в нафті. При розробці родовища пластові та закачані води інтенсивно надходять у нафтові пласти, поверхня поділу вода-нафта різко збільшується і в результаті радій йде у потік вод, що фільтруються. За підвищеного вмісту сульфат-іонів розчинені у воді радій і барій осідають у вигляді радіобариту Ва(Ra)SO<sub>4</sub>, який випадає на поверхні труб, арматури, резервуарів. Типова об'ємна активність викачуваної водонафтової суміші за <sup>226</sup>Ra і <sup>228</sup>Ra сягає 10 Бк/л, що відповідає рідким радіоактивним відходам.

Основна маса радію знаходиться в розсіяному стані в гірських породах. Радій&nbsp;— хімічний аналог лужних і лужноземельних породоутворюючих елементів, що утворюють [[польові шпати]], які складають половину маси земної кори. Калієві польові шпати&nbsp;— головні породоутворюючі мінерали кислих магматичних порід&nbsp;— [[граніт]]ів, [[сієніт]]ів, [[гранодіорит]]ів та інших. Відомо, що граніти мають природну радіоактивність, яка трохи вища за фонову через домішки урану. Хоча кларк урану не перевищує 3 г/т, але в гранітах його вміст становить вже 25 г/т. Але якщо набагато поширеніший хімічний аналог радію&nbsp;— барій&nbsp;— входить до складу досить рідкісних калій-барієвих польових шпатів ([[гіалофан]]ів), а «чистий» барієвий польовий шпат, мінерал [[цельзіан]] BaAl<sub>2</sub>Si<sub>2</sub>O<sub>8</sub> дуже рідкісний, то накопичення радію з утворенням радієвих польових шпатів і мінералів взагалі не відбувається через короткий період напіврозпаду радію. Радій розпадається на інертний радон, що вивільняється порами і мікротріщинами і вимивається з ґрунтовими водами. У природі іноді зустрічаються молоді радієві мінерали, що не містять уран, наприклад {{li|радіобарит|Q=Q2211488}} і [[радіокальцит]], при кристалізації яких з розчинів, збагачених радієм (у безпосередній близькості від легкорозчинних вторинних уранових мінералів), радій кристалізується разом з барієм і кальцієм завдяки ізоморфізму.

== Застосування ==
[[Файл:Radium-palp.jpg|thumb|right|220 px|Косметика з радієм. Музей Кюрі, Париж]]
На початку XX&nbsp; ст. радій вважався не лише безпечним, але й корисним елементом.  Його додавали до харчових продуктів, води, косметики та засобів гігієни.<ref>[http://mentalfloss.com/article/12732/9-ways-people-used-radium-we-understood-risks Adrienne Crezo. 9 Ways People Used Radium Before We Understood the Risks]</ref>  Радій входив до складу [[Радіолюмінесценція|радіолюмінесцентної]] фарби, що наносилася на стрілки та циферблати годинників.  Використання фарби без запобіжних заходів спричиняло каліцтво та смерть робітників, що стало причиною звернення до суду деяких жінок, які працювали на фабриці ''U.S. Radium'', Оріндж, [[Нью-Джерсі]] (процес «[[Радієві дівчата|радієвих дівчат]]»).

Радій застосовується як джерело альфа-частинок для приготування Ra-Be джерел нейтронів, для виготовлення світних фарб, у медицині&nbsp;— для радіотерапії та дефектоскопії, в техніці&nbsp;— для отримання радійберилієвих джерел [[нейтрон]]ів, як джерело гамма-випромінення. Радій також використовується в [[геохімія|геохімії]] як [[індикатор]] змішування і циркуляції вод [[океан]]ів.

== Біологічна роль ==

Радій надзвичайно радіотоксичний. В організмі він поводить себе подібно до [[кальцій|кальцію]]&nbsp;— близько 80&nbsp;% радію, що потрапляє в організм, накопичується в кістковій тканині. Великі концентрації радію викликають [[остеопороз]], самовільні [[переломи кісток|переломи]] і злоякісні пухлини кісток та [[Кровотворна тканина|кровотворної тканини]]. Небезпеку несе також [[радон]]&nbsp;— газоподібний радіоактивний продукт розпаду радію.

Передчасна смерть [[Марія Склодовська-Кюрі|Марії Кюрі]] сталася внаслідок хронічного отруєння радієм, тому що в той час ще не було усвідомлено небезпеку опромінення.

== Див. також ==
* [[Ізотопи радію]]
* [[Полоній]]
* [[Радієві руди]]

== Примітки ==

{{Примітки}}

== Література ==

* {{МГЕ|nocat=1}}

== Посилання ==

* [http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/articles/curie/ Стаття на сайті нобелівського комітету про відкриття полонію та радію] {{ref-en}}
* [https://web.archive.org/web/20160309040715/http://lateralscience.blogspot.co.uk/2012/07/the-discovery-of-radium-by-marie-curie.html Про відкриття радію] на сайті [http://www.lateralscience.co.uk/ Lateral Science] {{ref-en}}

[[Категорія:Радій|*]]
[[Категорія:Період 7 періодичної системи елементів]]
[[Категорія:Радіоактивні елементи]]
[[Категорія:Рідкісні метали]]
[[Категорія:Марія Склодовська-Кюрі]]