Радий — химический элемент¶

Радий (Ra, лат. Radium, атомный номер 88) — химический элемент второй группы периодической таблицы Менделеева, щёлочноземельный металл. Открыт в 1898 году французскими учёными Марией и Пьером Кюри. Первый в истории элемент, названный в честь латинского слова «radius» — луч, из-за его радиоактивных свойств. Радий — один из самых радиоактивных природных элементов, его изотоп ²²⁶Ra имеет период полураспада 1600 лет.

¶Открытие

В 1896 году Антуан Анри Беккерель обнаружил, что урановые соли излучают невидимые лучи, способные проявлять фотопластинки. Мария Кюри, изучая это явление, установила, что минерал урановая смоляная руда (пичбленд) обладает активностью в несколько раз большей, чем можно объяснить содержанием урана. Она предположила наличие в руде неизвестного элемента.

Вместе с мужем, Пьером Кюри, Мария Кюри начала химическую фракционацию руды. В июле 1898 года учёные объявили об открытии нового элемента, названного радием. Для подтверждения открытия и получения чистого металла Мария Кюри переработала несколько тонн урановой руды. В 1902 году ей удалось выделить 0,1 грамма чистого хлорида радия, а в 1910 году совместно с Андре Дебьерном — получить сам металл в чистом виде электролизом расплавленного хлорида радия.

В 1903 году Мария и Пьер Кюри совместно с Беккерелем были удостоены Нобелевской премии по физике за исследования радиоактивности. В 1911 году Мария Кюри получила вторую Нобелевскую премию — по химии — за открытие радия и полония.

¶Свойства

Радий — серебристо-белый металл, на воздухе быстро темнеет, реагирует с водой с образованием гидроксида и выделением водорода. По химическим свойствам радий сходен с барием, но более активен. Его соли флуоресцируют в темноте, излучая голубоватое свечение.

В природе радий встречается в урановых рудах как продукт распада урана-238. Его концентрация в земной коре крайне мала — около 9·10⁻¹⁰ % по массе. Наиболее богатые радием минералы — самородный уран, карнотит, торбернит.

¶Применение

В конце XIX — начале XX века радиевые соли широко применялись в медицине для лечения опухолей (радиотерапия), а также в производстве светящихся красок для циферблатов часов и приборов. Женщины, наносившие радиевые краски вручную (так называемые «радиевые девушки»), получали тяжёлые лучевые ожоги и отравления; многие из них погибли. Эти случаи стали одним из первых примеров признания профессиональных рисков, связанных с радиоактивностью.

В настоящее время промышленное применение радия практически прекращено. Его вытеснили искусственные радиоактивные изотопы, например кобальт-60, которые дешевле и удобнее в обращении. Радий применяется в лабораториях в качестве источника нейтронов (в сочетании с бериллием) и для калибровки радиометрических приборов.

¶Радиевая терапия

Метод лучевой терапии с использованием радия-226 разработан в начале XX века. Радий помещали в герметичные капсулы и вводили вблизи опухоли (брахитерапия). С появлением более безопасных изотопов — кобальта-60, цезия-137, иридия-192 — использование радия в клинической практике было прекращено.

¶Биологическое действие

Радий относится к группе радионуклидов, образующихся в организме по тому же пути, что и кальций, и накапливается в костной ткани. При попадании в организм он вызывает лучевую болезнь, повреждение костного мозга и злокачественные опухоли костей. Известны случаи смерти людей, работавших с радием в первой половине XX века.

¶Интересные факты

• Мария Кюри хранила пробирки с радиевыми солями в кармане, отмечая их свечение в темноте.
• Её рабочие тетради по сей день хранятся в свинцовых коробках: они до сих пор радиоактивны.
• В честь радия назван элемент рентгений (Ra, атомный номер 88) и единица измерения активности — кюри (1 кюри = 3,7·10¹⁰ распадов в секунду).

¶История в России

В Российской империи исследования радиоактивности развивались в тесной связи с работами Кюри. Русский физик и химик Лев Миронович Боткин, а также минералог Владимир Иванович Вернадский организовали изучение радиоактивных минералов на территории России. В 1910-х годах в стране были обнаружены месторождения урановых руд, содержащих радий, в частности в Ферганской долине.

¶Источники

• «Периодическая таблица химических элементов Д. И. Менделеева»
• М. Кюри. «Радий и радиоактивность» (1905)
• В. И. Вернадский. «О радиоактивности земной коры»
• «Большая советская энциклопедия», статья «Радий»
• «Химическая энциклопедия», т. 4