radium – Store norske leksikon (original) (raw)
Marie og Pierre Curie i laboratoriet i Paris. Her fant de grunnstoffene polonium og radium (1898).
Radium er et radioaktivt grunnstoff med atomnummer 88 og atomsymbol Ra. I ren form er det et sølvhvitt metall. Radium hører til gruppe 2, jordalkalimetallene, i periodesystemet.
Faktaboks
Uttale
rˈadium
Engelsk navn
radium
Ra
88
226,0254 (ustabil, viktigste isotop)
Radium ble oppdaget av Marie Curie og Pierre Curie i 1898. Det har vært viktig i studier av radioaktivitet, og det ble tidligere brukt i strålebehandling av kreft.
Isotoper
Isotoper av radium med nukleontall mellom 202 og 234 er kjent. Fire radiumisotoper inngår i de naturlige radioaktive seriene:
- 222Ra inngår i uran-actinium-serien ((4_n_+3)-serien).
- 224Ra og 228Ra inngår i thorium-serien (4_n_-serien).
- 226Ra inngår i uran-serien ((4_n_+2)-serien).
Isotopene går ved en serie av α- og β-desintegrasjoner over i forskjellige blyisotoper (206Pb, 207Pb og 208Pb) som stabile endeprodukter.
226Ra er isotopen med lengst halveringstid på 1600 år. Andre langtlevende isotoper har halveringstider på 11,43 dager (223Ra), 3,6319 dager (224Ra), 5,75 år (228Ra) og 14,9 dager (225 Ra).
Forekomst
Radium er et svært sjeldent grunnstoff og utgjør cirka 10–10 prosent av jordskorpen. Det dannes og desintegrerer som ledd i de radioaktive seriene. Det viktigste råstoffet for fremstilling av radium er uranbekblende (uraninitt, UO2+x) som inneholder cirka 0,14 gram radium per tonn.
Større forekomster av mineralet finnes i Joachimsthal i Böhmen (Tsjekkia), i Katanga i Kongo, i Sør-Afrika og i Ontario, Canada. Et annet radiumholdig mineral av betydning er carnotitt, K(UO2)(VO4)· 1,5H2O, som finnes i Colorado og Utah i USA.
I havvann oppgis radiuminnholdet til cirka 10–13 gram per liter og i grunnvannet fra 10–12 til 10–11 gram per liter.
Kjemiske egenskaper
Radium er et svært elektropositivt og uedelt metall. Det reagerer med luft og raskt med vann og syrer. Flammeprøver av radiumforbindelser gir intens karmin-rød farge. I kjemiske egenskaper skiller radium seg lite fra barium.
Radium og radiumsalter er omgitt med blått lys, på grunn av ioniserende stråling som eksiterer luften omkring prøvene.
Fremstilling
Ved fremstilling fra bekblende blir radium, sammen med barium, bly og silisium, skilt fra uran ved felling som sulfat. Dette omdannes til karbonat, og deretter fjernes bly og silisium med saltsyre. Sluttproduktet av barium- og radiumkarbonat omdannes til bromider. Radium- og bariumbromid skilles fra hverandre ved fraksjonert felling og med ionebytterteknikk.
Radiummetall kan fremstilles ved elektrolyse av en radiumsaltløsning med kvikksølv som katode. Derved dannes radiumamalgam, og kvikksølvet fjernes ved destillasjon. Radiummetall kan alternativt fremstilles ved elektrolyse av radiumklorid.
Bruk
Radium har spilt en fundamental rolle ved studiet av radioaktive fenomener. De første kjernereaksjonene ble utført med α-partikler fra radium og dets desintegrasjonsprodukter. Et viktig eksempel er fremstillingen av nøytroner ved å bestråle beryllium med α-partikler fra radium, som vist i reaksjonsligningen:
9Be + 4He → 12C + 1n
Blandinger av radium og beryllium var tidligere en meget benyttet nøytronkilde. Nå brukes nøytroner fra atomreaktorer.
Radium ble tidlig brukt for medisinske formål. Særlig ble γ-strålingen fra radiums desintegrasjonsprodukter brukt i behandling av kreft. 226Ra ble innkapslet i kapillarrør og plassert ved området som skulle bestråles. En viktig kommersiell anvendelse var som tilsetning til fosforer i selvlysende ur- og instrumentskiver.
Bruk av radium er gått betydelig tilbake på grunn av faren for stråleskader. Det er erstattet av andre stoffer og metoder.
Historie
Radium ble oppdaget av Marie Curie og Pierre Curie i 1898. De påviste at størsteparten av radioaktiviteten til uranbekblende skyldes et stoff som var mer radioaktivt enn uran. Dette førte først til oppdagelsen av polonium og straks etter av radium. I 1902 fremstilte Marie Curie 100 milligram radiumklorid, RaCl2, fra cirka 2 tonn bekblende.
Marie og Pierre Curie ble i 1903 tildelt Nobelprisen i fysikk sammen med Henri Becquerel for sin «forskning på strålingsfenomener». Radiummetall ble fremstilt i 1910 av Marie Curie og André Debierne ved elektrolyse av radiumklorid.
Fysiologisk virkning
I kroppen vil radium, på grunn av lignende kjemiske egenskaper som kalsium, konsentreres i knoklene. På grunn av radioaktiviteten fremkaller det nekrose, kreft og blodsykdommer. Maksimalt tolererbart innhold av radium i kroppen er fastsatt til 0,1 mikrogram. Denne grensen er basert på at den laveste mengden radium i kroppen hvor det ble påvist skade/sykdom blant «radiumslikkere», var ett mikrogram.