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鐳(Radium)元素符號Ra,是一種具有很強的放射性的元素,在化學元素周期表中位于第7周期,第IIA族,原子序數88。是一種具有很強放射性的金屬元素,純的金屬鐳是幾乎無色的,但是暴露在空氣中會與氮氣反應產生黑色的氮化鐳。鐳在自然界中以化合態存在,主要存在于多種礦物、土壤、礦泉水和海底淤泥中,但分布特別稀少,僅占地殼原子總數的9*10^(-11)%。1898年居里夫婦從瀝青鈾礦中發現鐳,居里夫人于1910年從瀝青鈾礦中制得純凈金屬鐳。
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鐳(lei)(lei)(lei)(Radium),元(yuan)素(su)符號(hao)Ra,是(shi)一(yi)種具有很強的(de)放射性的(de)元(yuan)素(su),在(zai)(zai)化學元(yuan)素(su)周期表(biao)中(zhong)(zhong)位于第7周期,第IIA族,原(yuan)子序數88。純的(de)金屬(shu)鐳(lei)(lei)(lei)是(shi)幾(ji)乎無色的(de),但是(shi)暴露(lu)在(zai)(zai)空氣(qi)中(zhong)(zhong)會與氮氣(qi)反應產生黑色的(de)氮化鐳(lei)(lei)(lei)(Ra3N2)。鐳(lei)(lei)(lei)的(de)所有同(tong)位素(su)都具有強烈的(de)放射性,其(qi)中(zhong)(zhong)最穩定的(de)同(tong)位素(su)為(wei)鐳(lei)(lei)(lei)-226,半(ban)衰期約(yue)為(wei)1600年,會衰變成氡-222。當鐳(lei)(lei)(lei)衰變時,會產生電離輻(fu)射,使(shi)得(de)熒光物(wu)質發(fa)光。是(shi)居里夫人發(fa)現的(de)新元(yuan)素(su),鐳(lei)(lei)(lei)的(de)發(fa)現對科(ke)學貢(gong)獻偉(wei)大(da)。

2017年10月27日(ri),世界衛生組(zu)織國際癌癥研(yan)究機構公(gong)布(bu)的(de)致癌物(wu)清單(dan)初步整理參考,鐳-224、鐳-226、鐳-228及其衰變產物(wu)在一類(lei)致癌物(wu)清單(dan)中(zhong)。

發現者簡介

瑪麗·居(ju)里(Marie Curie)和皮埃(ai)爾·居(ju)里(Pierre Curie)發(fa)現年(nian)代:1902年(nian)。

1859年(nian)(nian)5月15日生于法國(guo)巴(ba)黎(li)一個醫(yi)生家庭。他(ta)(ta)的(de)(de)兒童和少(shao)年(nian)(nian)時期(qi),性格上好個人沉(chen)思,不易(yi)改變思路,沉(chen)默寡言(yan),反應(ying)緩慢(man),不適應(ying)普通學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)校的(de)(de)灌注式知識訓練,不能跟班學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)習,人們都說(shuo)他(ta)(ta)心(xin)靈(ling)遲鈍(dun),所以從小(xiao)(xiao)沒有進(jin)(jin)過(guo)小(xiao)(xiao)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)和中(zhong)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)。父(fu)親常帶他(ta)(ta)到(dao)鄉間采集動、植、礦物(wu)標本,培養了他(ta)(ta)對(dui)自然的(de)(de)濃厚興趣,學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)到(dao)了如何(he)觀察事物(wu)和如何(he)解釋它(ta)們的(de)(de)初步(bu)方法。居里(li)(li)14歲時,父(fu)母為他(ta)(ta)請了一位(wei)(wei)數理(li)教師,他(ta)(ta)的(de)(de)數理(li)進(jin)(jin)步(bu)極快,16歲便考(kao)得理(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)士(shi)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)位(wei)(wei),進(jin)(jin)入巴(ba)黎(li)大學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)后兩年(nian)(nian),又取得物(wu)理(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)碩士(shi)學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)位(wei)(wei)。1880年(nian)(nian),她21歲時,和他(ta)(ta)哥哥雅(ya)克·居里(li)(li)一起研(yan)(yan)究晶(jing)體的(de)(de)特性,發現了晶(jing)體的(de)(de)壓(ya)電(dian)效(xiao)應(ying)。1891年(nian)(nian),他(ta)(ta)研(yan)(yan)究物(wu)質的(de)(de)磁(ci)性與(yu)溫度(du)(du)的(de)(de)關系,建立(li)了居里(li)(li)定律:順磁(ci)質的(de)(de)磁(ci)化系數與(yu)絕對(dui)溫度(du)(du)成反比。他(ta)(ta)在進(jin)(jin)行(xing)科學(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)研(yan)(yan)究中(zhong),還自己創造和改進(jin)(jin)了許(xu)多新(xin)儀器,例如壓(ya)電(dian)水晶(jing)秤、居里(li)(li)天(tian)平(ping)、居里(li)(li)靜電(dian)計等。1895年(nian)(nian)7月25日皮(pi)埃爾·居里(li)(li)與(yu)瑪麗·居里(li)(li)結婚。

瑪(ma)麗亞·斯(si)克沃多夫斯(si)卡(ka)·居里(Maria Sk?odowska Curie)1867年11月(yue)7日生于沙(sha)皇俄(e)國統(tong)治下的(de)(de)華沙(sha),父親是中學(xue)(xue)(xue)教員。16歲她(ta)以金(jin)質獎章畢業于華沙(sha)中學(xue)(xue)(xue),因(yin)家庭無力供她(ta)繼續讀書,而不得不去擔任家庭教師達(da)六年之久。后來靠自己的(de)(de)一點積蓄和(he)姐(jie)姐(jie)的(de)(de)幫助,于1891年去巴黎求學(xue)(xue)(xue)。在巴黎大(da)學(xue)(xue)(xue),她(ta)在極為艱苦的(de)(de)條(tiao)件下勤(qin)奮地學(xue)(xue)(xue)習,經過(guo)四年,獲得了物(wu)理和(he)數學(xue)(xue)(xue)兩個碩(shuo)士(shi)學(xue)(xue)(xue)位(wei)。

居里(li)(li)夫(fu)(fu)婦結婚后次年,即1896年,貝克勒爾(er)發現了(le)鈾鹽的(de)(de)(de)放射(she)性(xing)(xing)現象,引起這(zhe)對青(qing)年夫(fu)(fu)婦的(de)(de)(de)極(ji)大興(xing)趣,居里(li)(li)夫(fu)(fu)人決(jue)心研究這(zhe)一(yi)(yi)不尋(xun)常現象的(de)(de)(de)實質。她先檢(jian)驗(yan)了(le)當時(shi)已知的(de)(de)(de)所(suo)有化(hua)(hua)學元素(su),發現了(le)釷和釷的(de)(de)(de)化(hua)(hua)合物也具有放射(she)性(xing)(xing)。她進(jin)一(yi)(yi)步(bu)檢(jian)驗(yan)了(le)各種復雜的(de)(de)(de)礦物的(de)(de)(de)放射(she)性(xing)(xing),意外地發現瀝青(qing)鈾礦的(de)(de)(de)放射(she)性(xing)(xing)比純(chun)粹(cui)的(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)鈾強(qiang)四(si)倍多。她斷定,鈾礦石除了(le)鈾之(zhi)外,顯(xian)然還含(han)有一(yi)(yi)種放射(she)性(xing)(xing)更(geng)強(qiang)的(de)(de)(de)元素(su)。

居(ju)里(li)以他(ta)(ta)(ta)作為物(wu)理(li)學家的(de)(de)經驗,立即意(yi)識到(dao)這(zhe)一研究成果的(de)(de)重要性,放下自己正在從事的(de)(de)晶體研究,和(he)居(ju)里(li)夫(fu)(fu)人一起投入到(dao)尋找新元(yuan)(yuan)素(su)(su)的(de)(de)工作中(zhong)。不久之后(hou),他(ta)(ta)(ta)們(men)就確定,在鈾礦石里(li)不是(shi)含(han)有一種(zhong),而(er)是(shi)含(han)有兩種(zhong)未被發現的(de)(de)元(yuan)(yuan)素(su)(su)。1898年7月(yue),他(ta)(ta)(ta)們(men)先把(ba)其中(zhong)一種(zhong)元(yuan)(yuan)素(su)(su)命名為釙,以紀念(nian)居(ju)里(li)夫(fu)(fu)人的(de)(de)祖(zu)國波蘭。沒過多久,1898年12月(yue),他(ta)(ta)(ta)們(men)又把(ba)另一種(zhong)元(yuan)(yuan)素(su)(su)命名為鐳(lei)。為了(le)得到(dao)純凈的(de)(de)釙和(he)鐳(lei),他(ta)(ta)(ta)們(men)進行(xing)了(le)艱苦的(de)(de)勞動。在一個破棚子(zi)里(li),日以繼夜地工作了(le)三年零九個月(yue)。自己用鐵棍攪拌鍋里(li)沸騰的(de)(de)瀝(li)青鈾礦渣,眼睛和(he)喉嚨(long)忍受著鍋里(li)冒出(chu)的(de)(de)煙氣的(de)(de)刺激,經過一次(ci)又一次(ci)的(de)(de)提煉(lian),才從幾(ji)噸瀝(li)青鈾礦渣中(zhong)得到(dao)十分之一克的(de)(de)鐳(lei)。由(you)于(yu)發現放射性物(wu)質,居(ju)里(li)夫(fu)(fu)婦和(he)貝(bei)克勒爾共(gong)同(tong)獲得了(le)1903年諾貝(bei)爾物(wu)理(li)學獎(jiang)。

瑪麗·居里(li)發(fa)現了一種化(hua)(hua)學(xue)元素鐳(lei)(lei)(lei),化(hua)(hua)學(xue)符號Ra,原(yuan)子(zi)序(xu)數88,原(yuan)子(zi)量226.0254,屬(shu)周期系ⅡA族,為堿土金(jin)屬(shu)的成(cheng)員和(he)天(tian)然放射(she)(she)性元素。1898年12月(yue),瑪麗·居里(li)和(he)皮埃(ai)爾·居里(li)從瀝青鈾(you)礦(kuang)提取(qu)鈾(you)后的礦(kuang)渣中(zhong)(zhong)分離出氯化(hua)(hua)鐳(lei)(lei)(lei),1907年測出鐳(lei)(lei)(lei)元素的新的原(yuan)子(zi)量,1910年又用(yong)電解(jie)氯化(hua)(hua)鐳(lei)(lei)(lei)的方(fang)法(fa)制得(de)了金(jin)屬(shu)鐳(lei)(lei)(lei)(白色金(jin)屬(shu))它的英文(wen)名稱來(lai)源(yuan)于拉丁文(wen)radius,含義是(shi)(shi)“射(she)(she)線”。鐳(lei)(lei)(lei)在(zai)地殼中(zhong)(zhong)的含量為1×10-9%,至今已發(fa)現質(zhi)量數為206~230的同位(wei)素中(zhong)(zhong),除鐳(lei)(lei)(lei)-223、鐳(lei)(lei)(lei)-224、鐳(lei)(lei)(lei)-226、鐳(lei)(lei)(lei)-228是(shi)(shi)天(tian)然放射(she)(she)性同位(wei)素外,其(qi)余(yu)都(dou)是(shi)(shi)用(yong)人工方(fang)法(fa)合成(cheng)的。鐳(lei)(lei)(lei)存在(zai)于所有的鈾(you)礦(kuang)中(zhong)(zhong),每2.8噸(dun)鈾(you)礦(kuang)中(zhong)(zhong)含1克鐳(lei)(lei)(lei)。

發現簡史

在(zai)柏克勒(le)爾對于(yu)鈾的(de)(de)放射(she)性(xing)質(zhi)進行了開創先河的(de)(de)觀察和研(yan)究以后(hou),跟著便發(fa)現鈾的(de)(de)射(she)線也(ye)(ye)像X射(she)線,能使(shi)空氣和其他(ta)氣體產生導電性(xing),而釷的(de)(de)化(hua)合物也(ye)(ye)經人(ren)發(fa)現有(you)著類似的(de)(de)性(xing)質(zhi)。1896年起,居里夫人(ren)和她的(de)(de)丈夫一起進行了系統的(de)(de)發(fa)現,在(zai)各種(zhong)元素與其化(hua)合物以及天然(ran)物中(zhong)尋找這種(zhong)效應(ying)。

柏克勒爾現象,引起了居里夫(fu)婦(fu)的(de)(de)(de)濃厚興趣,射線放出來的(de)(de)(de)力量究竟是(shi)從哪里來的(de)(de)(de)呢(ni)?這種放射的(de)(de)(de)性質又(you)是(shi)什(shen)么呢(ni)?

居里夫(fu)人把自(zi)己(ji)的(de)(de)全部身(shen)心都投入(ru)到鈾(you)鹽(yan)的(de)(de)研(yan)究中去(qu)了,她(ta)廣為搜羅并研(yan)究了各(ge)種(zhong)鈾(you)鹽(yan)礦(kuang)石(shi),她(ta)被鈾(you)鹽(yan)礦(kuang)石(shi)神奇的(de)(de)射線所吸引(yin),她(ta)把特(te)別的(de)(de)愛奉獻給了這種(zhong)特(te)別的(de)(de)礦(kuang)石(shi)。

接受過嚴格而又(you)系統的高等化(hua)(hua)學教育的居(ju)里(li)夫人,在研究(jiu)鈾鹽礦(kuang)石時想到,沒有任何理由可以證明鈾是唯(wei)一能發射射線的化(hua)(hua)學元素。她(ta)猜(cai)想,一定還(huan)會(hui)有別的元素也具有同樣的力量,只(zhi)不(bu)過人們還(huan)不(bu)知道(dao)罷(ba)了。

她依據門捷列夫的(de)元(yuan)素周期律排列的(de)元(yuan)素,逐一進行測定,結果很(hen)快發現(xian)另外一種(zhong)釷元(yuan)素的(de)化合物(wu),也自動發出射線,與鈾射線相似,強度也較接近。

居(ju)里(li)夫人認(ren)識(shi)到(dao),這種現象(xiang)決不只(zhi)是鈾的(de)特性(xing)(xing),必須給它一(yi)個新名稱,居(ju)里(li)夫人就把它命名為“放射(she)(she)性(xing)(xing)”,鈾、釷等有這種特殊“放射(she)(she)”功能(neng)的(de)物(wu)質(zhi),叫做“放射(she)(she)性(xing)(xing)元(yuan)素”。

后來(lai),在她(ta)的(de)丈夫皮埃爾先生的(de)幫助下,她(ta)又測定(ding)了能夠收集到(dao)的(de)所有(you)(you)礦(kuang)物,她(ta)想(xiang)知道還有(you)(you)哪些(xie)礦(kuang)物具有(you)(you)放射性。

在(zai)測(ce)量(liang)中,她(ta)獲得了(le)又一(yi)個戲(xi)劇性(xing)(xing)的發現(xian),在(zai)一(yi)種來自波希米亞的瀝青鈾礦中,她(ta)發現(xian),其放射性(xing)(xing)強度比(bi)原先設想的要大不(bu)知(zhi)多(duo)少倍。

那么(me),這種(zhong)不(bu)正(zheng)常的而且(qie)過度(du)的放(fang)射(she)性又是從哪里來的呢?用(yong)這些瀝青鈾礦中(zhong)的鈾和釷的含量,決(jue)不(bu)能解釋她觀察到的放(fang)射(she)性的強度(du)。

因(yin)此,只(zhi)能(neng)有(you)一(yi)種(zhong)解(jie)釋,這些瀝青礦物(wu)中(zhong)含(han)有(you)一(yi)種(zhong)比鈾(you)和(he)釷的(de)放射性作用強得多的(de)新元素,而且不是(shi)當時人類所已經知(zhi)道的(de)元素,它一(yi)定是(shi)一(yi)種(zhong)未知(zhi)的(de)元素。

居里夫(fu)人的(de)(de)(de)(de)發(fa)現吸引了皮埃爾先生的(de)(de)(de)(de)注意,居里夫(fu)婦攜起手(shou)來,并駕齊驅,向科學的(de)(de)(de)(de)未知領域發(fa)起強有力(li)的(de)(de)(de)(de)進(jin)攻。

在條(tiao)件極其簡陋的實驗室里,經(jing)過居里夫婦鍥而(er)不舍的長期努力(li),1898年7月,他們宣(xuan)布發現(xian)了這種(zhong)新元素(su),它比純鈾放射(she)性要高出400倍。

為(wei)了紀念(nian)她飽經磨難的祖國,新(xin)元(yuan)素被命名為(wei)釙(即波蘭(lan)的意思(si))。

1898年12月,居里夫婦又根據(ju)大量的實驗(yan)事實宣布,他們又發現了第二種放射(she)性元素,這種新元素的放射(she)性比(bi)釙(li)還強,他們把這種新元素命(ming)名為“鐳”。

但是,由(you)于(yu)沒有釙(li)和(he)鐳的樣品,也沒有釙(li)和(he)鐳的原(yuan)子量,當(dang)時的科學界,幾乎沒有人愿意相信他們的這個驚世駭(hai)俗的新發現。

居(ju)里夫婦決心,無論(lun)付(fu)出什么樣的(de)代價,都要(yao)提煉出釙(li)和(he)鐳的(de)樣品,這一方(fang)面是(shi)為了(le)證實它們(men)的(de)存在,另一方(fang)面,也(ye)已為了(le)使自己更有把握。

居里夫婦是一對(dui)經濟相當拮據的(de)(de)知識分子(zi),他(ta)們無力(li)支(zhi)付購買(mai)瀝青鈾(you)礦所(suo)需(xu)的(de)(de)高昂(ang)的(de)(de)費用。但他(ta)們沒(mei)有被眼前(qian)的(de)(de)這只“攔路虎”所(suo)嚇(xia)倒,他(ta)們幾乎(hu)想盡了各種各樣的(de)(de)辦法(fa)。

經(jing)過無數次的(de)(de)周(zhou)折(zhe),奧地(di)利政府這才正式決定,先捐贈一噸重的(de)(de)殘(can)礦渣(zha)(zha)給居里(li)夫婦,并且許諾(nuo),如果他們將來還需(xu)要大量(liang)的(de)(de)礦渣(zha)(zha),可以在最優惠(hui)的(de)(de)條件下供(gong)應給他們。

居(ju)里(li)夫(fu)人(ren)立即投入(ru)了(le)繁(fan)重的(de)(de)提取工作中(zhong)(zhong)去,她每次把20多公斤的(de)(de)廢(fei)礦渣放入(ru)冶(ye)煉鍋里(li)加熱熔化,連續(xu)幾個小時不間斷地用一(yi)根粗(cu)大(da)的(de)(de)鐵(tie)棍攪動沸(fei)騰的(de)(de)渣液,而(er)后從中(zhong)(zhong)提取僅含(han)百(bai)萬(wan)分(fen)之一(yi)的(de)(de)微量物質。

從1898年(nian)(nian)到(dao)1902年(nian)(nian),經(jing)過無數次的(de)提取(qu),處理了近一噸礦(kuang)石殘渣,終(zhong)于(yu)得到(dao)了0.1克的(de)鐳鹽,并測定出了它的(de)原子量是226。

鐳的(de)發現在科學界爆發了一(yi)次真(zhen)正(zheng)的(de)革命,1903年,居(ju)里(li)(li)(li)夫(fu)婦因此而(er)雙(shuang)雙(shuang)獲(huo)得了諾貝(bei)爾(er)物理學獎。居(ju)里(li)(li)(li)夫(fu)人這一(yi)巨大成功絕(jue)不是輕而(er)易舉就能獲(huo)得的(de),它凝聚(ju)了居(ju)里(li)(li)(li)夫(fu)婦多少汗水、多少淚水,完全(quan)是居(ju)里(li)(li)(li)夫(fu)婦共(gong)同心血的(de)結晶。

元素形態

CAS號:7440-14-4

氧化態:Ra2+(主(zhu)要)

原子體積(cm3/mol):45.20

外(wai)層電子層排(pai)布:7s2

電離(li)能(kJ/mol)

M - M+ 509.3

M+ - M2+ 979

M2+ - M3+ 3300

M3+ - M4+ 4400

M4+ - M5+ 5700

M5+ - M6+ 7300

M6+ - M7+ 8600

M7+ - M8+ 9900

M8+ - M9+ 13500

M9+ - M10+ 15100

晶胞參數:

a = 514.8 pm

b = 514.8 pm

c = 514.8 pm

α = 90°

β = 90°

γ = 90°

元素描述

密度6.0g/cm3(20℃),熔點700℃,沸(fei)點約1140℃。銀白(bai)色有(you)光澤的軟金屬。在空氣中不穩定,易與(yu)空氣中氮和氧化(hua)合。與(yu)水(shui)(shui)(shui)作(zuo)用放(fang)出氫(qing)氣,生成氫(qing)氧化(hua)鐳(lei)Ra(OH)2。溶(rong)(rong)于稀酸(suan)。化(hua)學性(xing)質與(yu)鋇十分相(xiang)似;所(suo)有(you)鐳(lei)鹽(yan)(yan)與(yu)相(xiang)應的鋇鹽(yan)(yan)是同晶(jing)型的。鐳(lei)能生成僅微溶(rong)(rong)于水(shui)(shui)(shui)的硫酸(suan)鹽(yan)(yan)、碳(tan)酸(suan)鹽(yan)(yan)、鉻(ge)酸(suan)鹽(yan)(yan)、碘酸(suan)鹽(yan)(yan);鐳(lei)的氯化(hua)物(wu)、溴(xiu)化(hua)物(wu)、氫(qing)氧化(hua)物(wu)溶(rong)(rong)于水(shui)(shui)(shui)。已(yi)知(zhi)鐳(lei)有(you)13種同位素,226Ra半衰期最長,為(wei)1622年(nian)。

以下為鐳的各種反應

與(yu)氮(dan)氣反(fan)應:3Ra+N2=Ra3N2

與氧氣反(fan)應:2Ra+O2=2RaO

與(yu)硫反應:Ra+S=RaS

與(yu)鹵素(su)反應(ying):Ra+F2=RaF2;Ra+Cl2=RaCl2;Ra+Br2=RaBr2;Ra+I2=Ral2

與水反應:Ra+2H2O=Ra(OH)2+H2

鐳介紹

鐳(lei)(lei)(lei)元素符(fu)號Ra,原子(zi)(zi)序數88,原子(zi)(zi)量226.03。外圍電(dian)子(zi)(zi)排布7s2,密(mi)度(du)6.0g/cm3,熔點700℃,沸點<1140℃,位于(yu)(yu)第(di)七周期,第(di)ⅡA族。銀白色(se)有(you)光(guang)澤的軟(ruan)金(jin)屬(shu)。第(di)一電(dian)離(li)能(neng)(neng)509.37kJ/mol,電(dian)負性(xing)(xing)0.9。化(hua)(hua)(hua)(hua)學性(xing)(xing)質活潑,在(zai)空氣(qi)(qi)(qi)中不穩定,易(yi)跟(gen)(gen)空氣(qi)(qi)(qi)中氮氣(qi)(qi)(qi)和(he)(he)(he)氧(yang)氣(qi)(qi)(qi)化(hua)(hua)(hua)(hua)合(he)(he)。跟(gen)(gen)水(shui)(shui)反應(ying)生(sheng)成(cheng)氫(qing)(qing)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鐳(lei)(lei)(lei)(Ra(OH)2)并放(fang)出氫(qing)(qing)氣(qi)(qi)(qi)。溶(rong)于(yu)(yu)稀(xi)酸(suan)(suan)。化(hua)(hua)(hua)(hua)學性(xing)(xing)質跟(gen)(gen)鋇十(shi)分(fen)相似。鐳(lei)(lei)(lei)的氯化(hua)(hua)(hua)(hua)物、溴化(hua)(hua)(hua)(hua)物、氫(qing)(qing)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物易(yi)溶(rong)于(yu)(yu)水(shui)(shui),硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)鹽(yan)、碳(tan)酸(suan)(suan)鹽(yan)微溶(rong)于(yu)(yu)水(shui)(shui)。已知鐳(lei)(lei)(lei)有(you)多種同位素,鐳(lei)(lei)(lei)-226半衰(shuai)期最長,為1622年。鐳(lei)(lei)(lei)有(you)很強(qiang)的放(fang)射(she)(she)(she)性(xing)(xing),衰(shuai)變時放(fang)出α和(he)(he)(he)γ兩種射(she)(she)(she)線(xian)(xian),并放(fang)出大量熱(每克鐳(lei)(lei)(lei)每小時放(fang)熱586.18J),裂(lie)變生(sheng)成(cheng)氫(qing)(qing)和(he)(he)(he)氮。在(zai)鐳(lei)(lei)(lei)射(she)(she)(she)線(xian)(xian)照射(she)(she)(she)下,水(shui)(shui)、氨(an)、氯化(hua)(hua)(hua)(hua)氫(qing)(qing)能(neng)(neng)分(fen)解(jie),氧(yang)氣(qi)(qi)(qi)能(neng)(neng)轉變成(cheng)紅氧(yang)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)鋅、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)鈣等堿土金(jin)屬(shu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)物,在(zai)鐳(lei)(lei)(lei)射(she)(she)(she)線(xian)(xian)的照射(she)(she)(she)激發(fa)下能(neng)(neng)發(fa)出淺綠色(se)柔和(he)(he)(he)的磷(lin)光(guang)。鐳(lei)(lei)(lei)射(she)(she)(she)線(xian)(xian)能(neng)(neng)破壞動物體,殺死(si)細(xi)胞、細(xi)菌(jun)。利用鐳(lei)(lei)(lei)的放(fang)射(she)(she)(she)性(xing)(xing)可(ke)治(zhi)療(liao)癌癥,在(zai)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)鋅,硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)鈣中混(hun)入10ppm的鐳(lei)(lei)(lei)鹽(yan),可(ke)制成(cheng)發(fa)光(guang)涂料、發(fa)光(guang)塑料。鐳(lei)(lei)(lei)鹽(yan)跟(gen)(gen)鈹粉的混(hun)合(he)(he)制劑,可(ke)作中子(zi)(zi)放(fang)射(she)(she)(she)源,用于(yu)(yu)探測石油資源和(he)(he)(he)巖石的組成(cheng)。鐳(lei)(lei)(lei)在(zai)自然界中以化(hua)(hua)(hua)(hua)合(he)(he)態存在(zai),主要存在(zai)于(yu)(yu)多種礦(kuang)物、土壤、礦(kuang)泉水(shui)(shui)和(he)(he)(he)海底淤泥中。鐳(lei)(lei)(lei)在(zai)自然界中分(fen)布特別稀(xi)少,僅占(zhan)地殼原子(zi)(zi)總數的一百億億分(fen)之(zhi)八。1898年法(fa)國科學家(jia)居里夫婦從(cong)瀝青鈾(you)礦(kuang)中發(fa)現鐳(lei)(lei)(lei),居里夫人于(yu)(yu)1910年從(cong)瀝青鈾(you)礦(kuang)中制得純(chun)凈(jing)金(jin)屬(shu)鐳(lei)(lei)(lei)。鐳(lei)(lei)(lei)的希(xi)臘原文是(shi)射(she)(she)(she)線(xian)(xian)。用汞陰極和(he)(he)(he)鈀-銥陽極電(dian)解(jie)氯化(hua)(hua)(hua)(hua)鐳(lei)(lei)(lei)溶(rong)液可(ke)得到鐳(lei)(lei)(lei)汞劑,然后在(zai)氫(qing)(qing)氣(qi)(qi)(qi)中進行熱分(fen)解(jie)制得。

元素結構

晶體結構:

晶胞為(wei)體心立方晶胞,每個(ge)晶胞含(han)有2個(ge)金屬原子。

一種(zhong)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學元(yuan)素。化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學符號Ra,原子(zi)序數88,原子(zi)量226.0254,屬周期系(xi)ⅡA族,為(wei)(wei)堿(jian)土金屬的(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)員和(he)(he)天然(ran)放射性(xing)(xing)元(yuan)素。1898年M.居(ju)(ju)里和(he)(he)P.居(ju)(ju)里從瀝青鈾(you)(you)礦(kuang)提(ti)取鈾(you)(you)后的(de)(de)(de)(de)(de)礦(kuang)渣中(zhong)分離出溴化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鐳(lei)(lei)(lei)(lei),1910年又(you)用(yong)電解氯(lv)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鐳(lei)(lei)(lei)(lei)的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)法制(zhi)得了金屬鐳(lei)(lei)(lei)(lei),它(ta)(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)英文(wen)名(ming)稱來源于(yu)拉丁文(wen)radius,含(han)義是“射線”。鐳(lei)(lei)(lei)(lei)是熒藍色/銀白色金屬,是最(zui)活潑的(de)(de)(de)(de)(de)堿(jian)土金屬。鐳(lei)(lei)(lei)(lei)在空氣中(zhong)可(ke)迅速與(yu)氮(dan)(dan)氣和(he)(he)氧(yang)(yang)氣生成(cheng)氮(dan)(dan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鐳(lei)(lei)(lei)(lei)(Ra2N3)和(he)(he)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鐳(lei)(lei)(lei)(lei)(RaO),與(yu)水(shui)反應劇烈,生成(cheng)氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鐳(lei)(lei)(lei)(lei)和(he)(he)氫氣。鐳(lei)(lei)(lei)(lei)的(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)外電子(zi)層有(you)兩個電子(zi),氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)態為(wei)(wei)+2,只(zhi)形成(cheng)+2價化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)合物。鐳(lei)(lei)(lei)(lei)鹽(yan)和(he)(he)相(xiang)應的(de)(de)(de)(de)(de)鋇鹽(yan)屬同晶形化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)合物,化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學性(xing)(xing)質很(hen)相(xiang)似(si)。氯(lv)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鐳(lei)(lei)(lei)(lei)、溴化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鐳(lei)(lei)(lei)(lei)、硝酸鐳(lei)(lei)(lei)(lei)都易溶(rong)于(yu)水(shui),硫(liu)酸鐳(lei)(lei)(lei)(lei)、碳酸鐳(lei)(lei)(lei)(lei)、鉻酸鐳(lei)(lei)(lei)(lei)難溶(rong)于(yu)水(shui)。鐳(lei)(lei)(lei)(lei)有(you)劇毒(du),它(ta)(ta)能取代人(ren)體(ti)(ti)內的(de)(de)(de)(de)(de)鈣并在骨(gu)骼中(zhong)濃集,急性(xing)(xing)中(zhong)毒(du)時,會造成(cheng)骨(gu)髓的(de)(de)(de)(de)(de)損傷和(he)(he)造血(xue)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)嚴重破(po)壞,慢性(xing)(xing)中(zhong)毒(du)可(ke)引起(qi)骨(gu)瘤和(he)(he)白血(xue)病。鐳(lei)(lei)(lei)(lei)是生產鈾(you)(you)時的(de)(de)(de)(de)(de)副(fu)產物,用(yong)硫(liu)酸從鈾(you)(you)礦(kuang)石(shi)中(zhong)浸出鈾(you)(you)時,鐳(lei)(lei)(lei)(lei)即成(cheng)硫(liu)酸鹽(yan)存在于(yu)礦(kuang)渣中(zhong),然(ran)后轉變(bian)為(wei)(wei)氯(lv)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鐳(lei)(lei)(lei)(lei),用(yong)鋇鹽(yan)為(wei)(wei)載體(ti)(ti),進行分級結晶,可(ke)得純(chun)的(de)(de)(de)(de)(de)鐳(lei)(lei)(lei)(lei)鹽(yan)。金屬鐳(lei)(lei)(lei)(lei)則由電解氯(lv)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鐳(lei)(lei)(lei)(lei)制(zhi)得。鐳(lei)(lei)(lei)(lei)及(ji)其衰變(bian)產物發射γ射線,能破(po)壞人(ren)體(ti)(ti)內的(de)(de)(de)(de)(de)惡性(xing)(xing)組(zu)織,因此鐳(lei)(lei)(lei)(lei)可(ke)治癌癥,但(dan)也會破(po)壞人(ren)體(ti)(ti)內的(de)(de)(de)(de)(de)良性(xing)(xing)組(zu)織。

元素來源

存在(zai)于多種礦石和礦泉中(zhong)(zhong),但(dan)含量極稀少,較多的來(lai)源于瀝青鈾礦中(zhong)(zhong)。在(zai)處理(li)瀝青鈾礦提取(qu)鈾時,鐳經常與(yu)鋇一起在(zai)不(bu)溶于酸(suan)的殘渣中(zhong)(zhong)以硫酸(suan)鹽形式(shi)回收(shou),當(dang)時居里夫婦(fu)用(yong)了3年9個(ge)月提煉出0.1克鐳。

鐳的衰變

放射性元素(su)在一(yi)段時間(jian)(各種元素(su)不同的衰(shuai)變速(su)度)衰(shuai)變后(hou),會產生不同的物質。鐳是(shi)其中的一(yi)種。

鐳的衰變速度

鐳的衰變速度與它(ta)的現存量R成正比:dR=Rλdt→dR/R=λdt→LnR=Ceλt

t=0,R=R0→R=R0eλt

鐳經過1600年后,只余原始量R0的1/2→1/2=e1600λ→λ=(-Ln2)/1600→R=R0e(-Ln2)*t/1600

鐳的α衰變方程

鐳的阿爾法方程:

用途

鐳能放射(she)出α和(he)γ兩(liang)種射(she)線,并生成(cheng)放射(she)性氣體氡(dong)。

鐳放出(chu)的射線能破(po)壞、殺死細(xi)胞和細(xi)菌。因此,常用來治療癌癥等(deng)。此外,鐳鹽(yan)與鈹粉的混合制劑,可(ke)作中子(zi)放射源,用來探測石油資源、巖石組(zu)成(cheng)等(deng)。

鐳是原子(zi)彈的材料之一(yi)。老式的熒光涂料也含(han)有少量的鐳。中(zhong)子(zi)轟擊鐳-225可以獲取錒。

用(yong)鐳(lei)同(tong)位素尋找古河道中的鈾。

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