镭
- 名称
- 镭
- 元素符号
- Ra
- 英文名
- radium
- 原子量
- 226
- 元素类型
- 金属元素
- 原子序数
- 88
- 发现人
- 居里夫人
目录
镭是一种化学元素,它的化学符号是Ra,它的原子序数是88,是一种银白色的碱土金属,带有放射性。密度6.0克/立方厘米(20℃)。熔点700℃,沸点约1140℃。银白色有光泽的软金属。在空气中不稳定,易与空气中氮和氧化合。与水作用放出氢气,生成氢氧化镭Ra(OH)2。溶于稀酸。化学性质与钡十分相似;所有镭盐与相应的钡盐是同晶型的。镭能生成仅微溶于水的硫酸盐、碳酸盐、铬酸盐、碘酸盐;镭的氯化物、溴化物、氢氧化物溶于水。已知镭有13种同位素,226Ra半衰期最长,为1622年。存在于多种矿石和矿泉中,但含量极稀少,较多的来源于沥青铀矿中。在处理沥青铀矿提取铀时,镭经常与钡一起在不溶于酸的残渣中以硫酸盐形式回收,当时居里夫人用了3年9个月提炼出0.1克镭。
镭在1898年由居里夫人及她丈夫皮埃尔·居里在捷克北波希米亚发现。1898年7月,居里夫妇向科学院提出《论沥青铀矿中一种放射性新物质》,说明发现新的放射性元素84号,比铀强四百倍,类似铋,居里夫人建议以她的祖国波兰的名字构造新元素的名称钋(polonium)。从此居里夫妇密切合作,共同研究,建立最早的放射化学工作方法。
1898年12月,居里夫妇和同事贝蒙特向科学院提出《论沥青铀矿中含有一种放射性很强的新物质》,说明又发现新元素88号,放射性比铀强百万倍,命名为镭(Radium)。玛丽·居里关于发现新元素钋的报告,用波兰文在华沙《斯维阿特罗》画报月刊上发表。
1900年3月,玛丽在巴黎西南的赛福尔女子高等师范学校任教,讲授物理学。玛丽的论文《论放射性钡化物的原子量》。居里夫妇在巴黎国际物理学会上宣读论文《论新放射性物质及其所发射线》。
1900年10月,两位德国学者瓦尔柯夫和吉泽尔宣称镭对生物组织有奇特效应。后经居里夫妇证实镭射线会烧灼皮肤。
1902年,经过三年又九个月的提炼,居里夫妇从数吨残渣中分离出微量(一分克)氯化镭RaCl2,测得镭原子量为225,后来得到的精确数为226。
1903年,居里夫妇和贝克勒尔共同荣获诺贝尔物理学奖。
晶胞为体心立方晶胞,每个晶胞含有3个金属原子。镭元素属周期系ⅡA族,为碱土金属的成员和天然放射性元素。1898年M.居里和P.居里从沥青铀矿提取铀后的矿渣中分离出溴化镭,1910年又用电解氯化镭的方法制得了金属镭,它的英文名称来源于拉丁文radius,含义是“射线”。镭是荧蓝色/银白色金属,是最活泼的碱土金属。镭在空气中可迅速与氮气和氧气生成氮化镭(Ra2N3)和氧化镭(RaO),与水反应剧烈,生成氢氧化镭和氢气。镭的最外电子层有两个电子,氧化态为+2,只形成+2价化合物。镭盐和相应的钡盐属同晶形化合物,化学性质很相似。氯化镭、溴化镭、硝酸镭都易溶于水,硫酸镭、碳酸镭、铬酸镭难溶于水。镭有剧毒,它能取代人体内的钙并在骨骼中浓集,急性中毒时,会造成骨髓的损伤和造血组织的严重破坏,慢性中毒可引起骨瘤和白血病。镭是生产铀时的副产物,用硫酸从铀矿石中浸出铀时,镭即成硫酸盐存在于矿渣中,然后转变为氯化镭,用钡盐为载体,进行分级结晶,可得纯的镭盐。金属镭则由电解氯化镭制得。镭及其衰变产物发射γ射线,能破坏人体内的恶性组织,因此镭针可治癌症。
镭能放射出α和γ两种射线,并生成放射性气体氡。镭放出的射线能破坏、杀死细胞和细菌。因此,常用来治疗癌症等。此外,镭盐与铍粉的混合制剂,可作中子放射源,用来探测石油资源、岩石组成等。是原子弹的材料之一。老式的荧光涂料也含有少量的镭。
镭在空气中相当的不稳定,很容易与氮氧气发生反应生成氮化镭氧化镭:3 Ra + N2 → Ra3N2 2 Ra + O2 → 2RaO
镭也可以和水发生反应,生成氢氧化镭:Ra + 2 H2O → Ra(OH)2 + H2 ↑
与氮气反应3Ra+N2=Ra3N2
与氧气反应2Ra+O2=2RaO
与硫反应 Ra+S=RaS
与卤素反应Ra+F2=RaF2,Ra+Cl2=RaCl2,Ra+Br2=RaBr2,Ra+I2=Ral2
与水反应 Ra+2H2O=Ra(OH)2+H2
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