رادیوم
رادیوم یکی از عناصر شمیایی جدول تناوبی است که نماد آن Ra و عدد اتمی آن 88 می باشد. ظاهرش تقریباً کاملاً سفید می باشد که در مجاورت با هوا سیاه می شود. رادیوم از خاک فلز قلیایی بوده و در معادل اورانیوم یافت می شود. این عنصر به شدت رادیو اکتیو بوده و ایزوتوپ پایدار آن Ra226 با نیمه عمر 1602 سال می باشد که به گاز کشنده رادون تبدیل می شود.
خصوصیات قابل توجه
رادیوم که سنگین ترین فلز خاک های قلیایی می باشد بسیار رادیو اکتیو بوده و از نظر شمیایی به فلز باریم شباهت دارد. این فلز به صورت ترکیبی و در مقادیر بسیار کم در معادل اورانیوم یافت می شود. آماده سازی رادیوم برای نگهداری آن در دماهای بالاتر از دمای محیط با توجه به تششعات آلفا، بتا و گامای رادیوم بسیار قابل توجه می باشد. همچنین رادیوم اگر در مجاورت برلیوم قرار بگیرد نیوترون تولید می کند. فلز رادیوم به صورت خالص به رنگ سفید براق می باشد. که در مجاورت هوا به رنگ سیاه تغییر می یابد. (احتمالاً این عمل به دلیل وجود ساختارهای نیتریدی آن رخ می دهد) رادیوم فلزی درخشان بوده و رنگ آبی کمرنگ از خود ساطع می کند. همچنین در آب تجزیه شده و هیدرواکسید رادیوم را می سازد که مقداری از باریوم فرار تر است.
کاربردهاموارد استفاده عملی از رادیوم به خواص رادیواکتیوی آن برمی گردد. البته برخی از ایزوتوپ های رادیو اکتیوی که اخیراً کشف شده اند مانند کبالت 8 و سزیم 137 جایگزین رادیوم شده اند چرا که بیشتر آن ها قدرتمندتر بوده و کار کردن با آن ها ساده تر و ایمن تر است.
یک گرم رادیوم روزانه به مقدار 0.0001 میلی گرم گاز رادون از خود ساطع می کند که در درمان سرطان ها مؤثر است.
رادیوم قبلاً به صورت شبنما در ساعت ها و ابزارهای شماره گیر استفاده می شد البته امروزه این کاربرد به دلیل زیاد شدن تاثیرات منفی که به خاصیت رادیواکتیوی آن ها برمی گردد منسوخ شده است.
رادیوم به عنوان یک منبع نیوترونی با انرژی زیاد در مطالعات فیزیکی کاربرد دارد.
رادیوم (معمولاً به صورت کلرید رادیوم) برای تولید گاز رادون که در درمان سرطان ها مؤثر است در پزشکی کاربرد دارد.
کوری که واحد SI برای اندازگیری خاصیت رادیو اکتیوی می باشد بر اساس رادیوم 226 قرار داده شده است.
رادیوم که از بزرگترین عناصر می باشد همچنین در منابع نیوترونی به صورت ترکیبی با Francium به کار برده می شود.
تاریخچه
رادیوم در سال 1898 در Bitchblende در شمال Bohemia توسط Marie Curie و شوهرش Pierre کشف شد. آن ها در طی مطالعاتشان روی اورانیت با حذف کردن اورانیوم به ماده ای برخوردند که هنوز خاصیت رادیو اکتیوی داشت. آن ها با این عمل یک مخلوط رادیو اکتیو جدا کردند که بیشتر آن را باریوم که شعله ای قرمز رنگ و درخشان داشت و هرگز قبلاً ثبت نشده بود تشکیل می داد. رادیوم خالص در سال 1902 به وسیله عمل الکترولیز محلول کلرید رادیوم با الکترود جیوه و تقطیر گاز هیدروژن توسط Curie و Andre Debierne به دست آمد.
در طی دهه 1930 کارگرانی که با شبنما ها کار می کردند و در معرض رادیوم قرار می گرفتند دچار مشکلات جدی مانند زخم کمخونی و سرطان استخوان می شدند. به همین دلیل استفاده از رادیوم به سرعت 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 تجزیه ای اورانیوم می باشد در معادن اورانیوم یافت می شود. رادیوم بیشتر از معدن اورانیت در Joachimsthal Bohemia به دست می آید. تقریباً در هر 7 تن اورانیت یک گرم رادیوم وجود دارد. خاک های Carnotite در Colorado حاوی مقداری رادیوم می باشند اما معادن غنی تر در جمهوری دموکراتیک کونگو و Greate Lake کانادا قرار دارد. این عنصر را می توان از ضایعات اورانیوم نیز به دست آورد. معادن بزرگ اورانیوم در Ontario, new mexico, Utah, Autralia قرار دارند.
ایزوتوپ ها
رادیوم 25 ایزوتوپ گوناگون دارند که چهار تا از آن ها در طبیعت یافت می شوند که رادیوم 226 بیشترین و پایدارترین آن ها می باشد. Ra223, Ra224, Ra226 و Ra228 همه از تجزیه عنصر (U) یا (Th) به وجود می آیند. Ra226 محصول تجزیه عنصر U238 بوده که طولانی ترین عمر ایزوتوپی رادیوم با نیمه عمر 1602 سال را داراست. بعد از آن طولانی ترین عمر ایزوتوپی متعلق به Ra228 که با نیمه عمر 6.7 سال می باشد که حاصل تجزیه عنصر Th232 است.
خاصیت رادیواکتیوی
رادیوم حدوداً 1 میلیون برابر اورانیوم خاصیت رادیواکتیوی دارد. تجزیه رادیوم در شش مرحله انجام می گیرد. محصولات اصلی و متوالی رادیوم که مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته اند Emanation یا Exradio نام دارند: Radium A, B, C, …
(emanation یک گاز سنگین است و محصولات دیگر آن جامد می باشند)
این عناصر که وزن اتمی آن ها مقداری کمتر از وزن عناصر دیگر می باشد عناصری ناپایدار هستند.
رادیوم در هر 25 سال 1% از فعالیت خود را از دست می دهد چراکه به عناصری با وزن اتمی کمتر تبدیل می شود. سرب آخرین محصول تجزیه رادیوم می باشد. کوری واحد اندازگیری خاصیت رادیو اکتیوی می باشد که میزان تجزیه آن برابر با تجزیه یک گرم رادیوم 226 می باشد.
هشدارها
رادیوم سمی می باشد. رادیوم به شدت رادیواکتیو بوده و محصول تجزیه آن رادون برای ریه و شش بسیار کشنده است از آنجا که رادیوم با کلسیم در ارتباط است می تواند صدمات جدی را به دلیل جایگزینی در استخوان به وجود آورد استنشاق، تزریق و یا تماس بدنی با رادیوم می تواند موجب سرطان شده و مشکلات جسمی دیگری را به وجود 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 می کند روی صفحات عکاسی تاثیر می گذارد باعث بوجود آمدن زخم روی پوست می شود و تاثیرات مهیج دیگری را نیز بر جای می گذارد. میزان این تأثیرات به مقدار رادیوم موجود بستگی دارد نه نحوه ترکیب شیمیایی آن.
