Радий — элемент-убийца, который долгое время считали лекарством. История Марии и Пьера Кюри

155 лет назад родилась Мария Склодовская-Кюри. В 1898-м супруги Мария и Пьер Кюри опубликовали сообщение «О новом радиоактивном веществе» — они открыли радий, великий элемент-обманщик. Радий сулил огромные выгоды, а стал знаменитым убийцей. Вспоминаем, как это было.

Супруги Кюри — первооткрыватели радия

История радия началась 7 ноября 1867 года, за два года до открытия периодического закона Дмитрием Менделеевым. В этот день в Польше, в семье учителя Владислава Склодовского, родилась девочка. Семья была небогатой: мать болела чахоткой, отец работал и занимался воспитанием детей. Мария, первая ученица в классе, мечтала стать учёным. Для конца XIX века это было исключительно экстравагантным решением: наука была делом мужчин и только мужчин. А что говорить о небогатой девушке совсем не из высших кругов общества? Денег не было даже на то, чтобы получить образование.

Поэтому две сестры Склодовские, Мария и Бронислава, решили — пока одна учится, вторая работает, чтобы обеспечить двоих, и так по очереди. Бронислава поступила в медицинский институт, а Мария работала гувернанткой и мечтала о науке, преподавая детям. В 1891 году пришла очередь 24-летней Марии отправиться в Париж, в Сорбонну. Она жила впроголодь, и всё было непросто. Но Мария была счастлива и в итоге получила сразу два диплома — по физике и математике.

Владислав Склодовский с дочерьми Марией, Брониславой и Хеленой, 1890 год

В 1894 году Мария познакомилась с Пьером Кюри, руководителем лаборатории промышленной физики и химии, перспективным ученым. Мария поразила Пьера умом, но когда он сделал ей предложение, отказала. Ещё девочкой она решила посвятить жизнь науке, а не семье, и собиралась продолжить работу в Польше. Друзья и родные убеждали Марию передумать: наукой заниматься на родине было проблематично, а Пьер был идеальной партией для женщины, увлеченной наукой, так что она согласилась. Осенью 1897 года у них родилась девочка, Ирен. Но домохозяйкой Склодовская-Кюри не стала и продолжала заниматься наукой.

Мария с Пьером Кюри, 1895 год

Еще в 1896 году Мария заинтересовалась исследованием явления, которое открыл французский физик Антуан Анри Беккерель. В опытах Беккереля соль урана помещали на фотопластинку, завернутую в плотную черную бумагу, и излучение сквозь неё засвечивало пластинку. Так было открыто явление проникающей радиации, его назвали «лучами Беккереля».

Мария Кюри заинтересовалась и обнаружила, что излучают, помимо урана, торий и его соединения. Она ввела в научный обиход понятие «радиоактивности»

Сегодня для нас это довольно привычное слово, а придумали его так: Склодовская-Кюри была патриоткой Польши и поклонницей поэта Адама Мицкевича. Один из друзей Мицкевича организовал в Вильно «Общество лучистых». Он считал, что от каждого добродетельного человека исходят лучи, благотворно влияющие на окружающих. Видите, лучи здорово занимали тогда ум людей, и Кюри, конечно, о лучах и «Лучистом обществе» слышала. Слово «радий» происходит от латинского radius — «луч», так что название элемента — «излучающий», «лучистый».

В 1897 году Мария обнаружила, что смоляная обманка (настуран, минерал урана) из рудника Иоахимсталь в Чехии излучает в несколько раз сильнее, чем сам уран. При этом тория в смоляной обманке нет. А вдруг в минерале — неизвестный элемент, радиоактивность которого в тысячи раз сильнее урана? А если несколько элементов — и все они излучают?

26 декабря 1898 года Мария и Пьер Кюри сделали доклад во Французской академии наук, в котором объявили о теоретическом открытии двух новых радиоактивных элементов. Теперь нужно было получить их, а значит, переработать тонны руды. Супруги работали в сарае, а химические реакции проводили в чанах. Анализы веществ делали в крохотной, плохо оборудованной лаборатории муниципальной школы.

Радий — 88-й элемент главной подгруппы второй группы, седьмого периода периодической таблицы. Обозначается символом Ra. Блестящий металл серебристо-белого цвета, темнеющий на воздухе, он относится к щелочно-земельным металлам с высокой химической активностью. Радиоактивен; (период полураспада ± 1600 лет).

В честь супругов Кюри названа единица радиации (Ки), основанная на активности 1 грамма радия-226. Радий редок: на каждые три миллиона атомов урана в природе приходится лишь один атом радия.

По традиции как первооткрыватели новых элементов супруги Кюри имели право назвать их. Элементы стали сенсацией (ведь их первооткрывательницей была женщина, уже удивительно). Мария назвала первый полонием — в честь отсутствовавшей на карте мира родной Польши. Ни один элемент ранее не был назван с политическим подтекстом, и Мария надеялась, что её выбор привлечёт международное внимание к проблеме независимости страны. Этого не случилось.

Больше повезло второму элементу — радию, он стал очень известен. Получить чистый радий в начале XX века стоило огромного труда. За четыре года тяжелейшей работы Пьер и Мария регулярно получали ожоги. Для учёных-химиков это было делом привычным. И лишь позже стало понятно, что ожоги имеют прямое отношение к самому явлению радиоактивности.

Мария и Пьер Кюри в лаборатории

Выделенный элемент представлял собой, как сейчас известно, изотоп радий-226, продукт распада урана-238. Чтобы получить всего 1 грамм чистого радия, нужно было несколько вагонов урановой руды, 100 вагонов угля, 100 цистерн воды и пять вагонов разных химических веществ. Поэтому на начало XX века в мире не было более дорогого металла.

В 1910 году радий оценивался в 180 тысяч долларов за грамм, что было эквивалентно 160 килограммам золота

Химический элемент стал знаменит, в какой-то мере даже моден; к супругам Кюри пришла известность. И могли прийти деньги. Но они, по воспоминаниям Марии, решили иначе: «Пьер Кюри занял позицию самую бескорыстную и самую щедрую. В согласии со мной он отказался извлекать материальные выгоды из нашего открытия. Поэтому мы не взяли никакого патента и опубликовали, ничего не скрывая, все результаты наших исследований, равно как и способ извлечения радия…»

Это стало толчком для исследований в области радиоактивности. Учёные разных стран стали изучать препараты радия и продукты его распада. Последовали открытия. В 1899 молодой французский физик Андре Дебьерн открыл новый элемент актиний. В январе 1900 года английский ученый А. Дорн описал газообразное радиоактивное вещество — новый элемент радон. Излучение двух видов — α и β — обнаружено в 1899 году Резерфордом. В мае 1900 года было открыто гамма-излучение. Цепная реакция выдающихся открытий в ядерной физике началась и развивалась неудержимо.

Две Нобелевские премии и первая женщина — профессор Сорбонны

Радий довольно редок. За прошедшее с момента его открытия время — больше столетия — во всём мире удалось добыть только 1,5 килограмма чистого радия. В сентябре 1902 года супруги Кюри выделили одну десятую грамма хлорида радия из нескольких тонн минерала.

В 1903 году Мария Склодовская-Кюри защитила диссертацию в Сорбонне. На обсуждении её работу назвали величайшим вкладом, когда-либо внесенным в науку докторской диссертацией. В том же году супругам Кюри и Анри Беккерелю вручили Нобелевскую премию по физике «за изучение явления радиоактивности». Так Мария Кюри стала первой женщиной, получившей Нобелевку. Но на церемонии вручения не было ни Марии, ни Пьера: они болели. Свои недомогания супруги связывали с нарушением режима отдыха и питания.

«Можно думать, что в преступных руках радий станет очень опасным, и здесь уместно задать вопрос, заинтересовано ли человечество в дальнейшем раскрытии секретов природы, достаточно ли оно созрело для того, чтобы с пользой применить полученные знания, не могут ли они повлиять отрицательно на будущее человечества?

Пример открытий Нобеля знаменателен: мощные взрывчатые вещества позволили осуществить замечательные работы, но одновременно — в руках великих преступников — они представляют ужасное средство уничтожения, которое влечет народы к войне. Я отношусь к числу тех, кто вместе с Нобелем думает, что человечество извлечет из новых открытий больше блага, чем зла…»

Из Нобелевской речи Пьера Кюри

Открытие супругов Кюри перевернуло физику. Ведущие ученые взялись за исследования радиоактивных элементов, что к сороковым годам приведет к созданию первой атомной бомбы и атомной электростанции. Пьер стал профессором физики Сорбонны, а Мария заняла пост главы лаборатории промышленной физики и химии.

Мария и Пьер Кюри, 1905 год

Но 19 апреля 1906 года Пьер поскользнулся, попал под экипаж и мгновенно погиб. Это был удар для Марии. Пьер был для неё не только мужем, отцом их детей, но и единомышленником, соратником. Факультетский совет Сорбонны назначил её на кафедру физики, которую прежде возглавлял её муж.

Когда через шесть месяцев Склодовская-Кюри прочитала первую лекцию, она стала первой женщиной — преподавателем Сорбонны

В 1910 году Мария Кюри вместе с Андре Дебьерном выделила чистый металлический радий, а не его соединения. Они доказали, что это самостоятельный химический элемент. Кандидатуру Марии выдвинули на выборах во Французскую академию наук, однако консервативные академики не проголосовали за женщину. Кандидатура Марии Кюри была отклонена. Зато в 1911 году она получила вторую Нобелевскую премию — по химии. Так она стала первым ученым, который удостаивался Нобелевской премии дважды.

Сегодня можно удивиться, что одни и те же исследования были отмечены Нобелевскими премиями в разных номинациях, но в те годы разница между физикой и химией на атомном уровне была еще не столь ясна. Многие из первых лауреатов Нобелевских премий по химии и по физике получали награду за работы, связанные с периодической системой, так как упорядочивание таблицы Менделеева ещё продолжалось. Только к 1944 году, когда был синтезирован 96-й элемент и назван кюрием в честь Марии Кюри, её работа была уверенно отнесена к области химии.

В 1918 году Мария стала научным директором Радиевого института в Париже. Здоровье её продолжало стремительно ухудшаться. Пагубные последствия радиоактивности впервые стали заметны на ученых, её исследовавших. Марии Кюри не стало 4 июля 1934 года, она умерла от лучевой анемии.

Прошли десятилетия, но и сегодня вещи Марии Кюри хранятся в особых условиях и недоступны для посетителей. Её научные записи и дневники до сих пор излучают и имеют уровень радиоактивности, опасный для окружающих.

Ирен Жолио-Кюри, вторая в династии

Дочь Пьера и Марии Ирен тоже стала ученым. Она работала в Радиевом институте, с 1921 стала заниматься самостоятельными исследованиями, в 1926 году вышла замуж за коллегу, учёного Фредерика Жолио. Для Ирен Фредерик стал тем же, чем Пьер был для Марии.

Мария, Пьер и Ирен Кюри. Около 1902 года

Ирен не просто искала новые элементы, а открыла способ превращения обычных элементов в искусственные при бомбардировке их субатомными частицами. За эту работу она получила Нобелевскую премию в 1935 году.

К сожалению, в качестве «атомных снарядов» она использовала полоний. Во время одного из экспериментов в 1946 году капсула с полонием взорвалась в лаборатории Ирен, и она надышалась элементом, который открыла её мать. Ирен умерла от лейкемии в 1956 году. Тогда никто не знал, насколько ядовит полоний, один из самых страшных ядов на свете.

Ирен и Мария Кюри в лаборатории, 1925 год

Недорогие радиоактивные вещества, полученные Ирен, стали важными инструментами в арсенале врачей. Радиоактивные вещества-индикаторы, принимаемые внутрь в микродозах, «высвечивают» органы и мягкие ткани не менее эффективно, чем рентген — кости. Сегодня их используют практически во всех крупных больницах мира, а такой диагностикой занимается особая медицинская дисциплина, называемая радиологией.

Мода на излучение

В начале XX века появилась мода на радиацию. В радиевых ваннах и питье радиоактивной воды видели чуть ли не панацею от всех болезней. Радий стали использовать в потребительских товарах по всему миру. Некоторые люди пили обогащенную радием воду из керамических кружек с радиевым покрытием в качестве оздоровляющего напитка; такие сосуды назывались «ревигаторами».

Конкурирующая с ревигаторами компания «Радитор» продавала закупоренные бутылочки с радиевой и ториевой водой. Сегодня жутко читать, что в инструкции по применению рекомендовали пить по шесть и более стаканов освежающего напитка в день.

Радий считался полезным, его включали в состав продуктов и бытовых предметов: хлеб, шоколад, питьевая вода, зубная паста, пудры и кремы для лица, краска циферблатов наручных часов, средства для повышения тонуса и потенции.

Рекламный плакат «Франция в 2000 году. Отопление радием»

Из-за сильной радиоактивности все соединения радия светятся голубоватым светом, что хорошо заметно в темноте. Поэтому до 1970-х годов его часто использовали для красок постоянного свечения (в циферблатах авиационных и морских приборов, специальных часах), сейчас его заменяют менее опасными изотопами трития. Иногда часы с радиевым светосоставом выпускали и в наручном исполнении.

Трудно представить, что разбавленной начинкой атомных бомб отбеливали зубы и разглаживали гусиные лапки, а также обещали от неё небывалый косметический эффект.

Также радий использовали в старых ёлочных игрушках, тумблерах с подсветкой, на шкалах радиоприёмников. Характерный признак светящейся массы советского производства — горчично-жёлтый цвет. Краска со временем перестаёт светиться, но это не делает её менее опасной, так как радий никуда не исчезает. Со временем она может начать осыпаться, и пылинка, попавшая внутрь организма при вдохе, способна причинить вред за счёт излучения.

«Особенно радовались мы, — пишет Мари Склодовская-Кюри, — когда обнаружили, что все наши обогащенные радием продукты самопроизвольно светятся. Пьер Кюри, мечтавший о том, чтобы они оказались красивого цвета, должен был признать, что эта неожиданная особенность доставила ему радость. Несмотря на тяжелые условия работы, мы чувствовали себя очень счастливыми».

Радиевые девушки

В 1920–30-е годы началась череда несчастных случаев, связанных с радиацией. Самой известной стала история массовой гибели девушек — работниц фабрики по выпуску светящихся часов.

В 20-х годах прошлого века в США существовала корпорация US Radium («Американский радий»). На часовом заводе в Нью-Джерси работницы наносили дорогую краску на циферблаты, облизывая кисточки для точного мазка.

К 1924 году многие из них начали болеть, их зубы выпадали, а челюсти разрушались. Девять девушек умерли

Корпорация начала расследование с помощью ученых из Гарвардского университета и пришла к выводу, что смерть работниц связана с трудом на заводе. Хотя руководство помешало публикации доклада, чтобы не закрывать фабрику, в прессу попали выводы другой группы учёных, которые тоже работали над делом о гибели девушек. Оказалось, что радий атакует кости радиацией, уничтожает костный мозг и превращает кости в труху.

Небольшая группа работниц подала иск на корпорацию, но у «радиевых девушек» ушло три года лишь на то, чтобы преодолеть проволочки и назначить дату суда. Немногие выжившие умерли через пару лет после суда, присудившего им пенсию и денежную компенсацию.

В начале 30-х годов Эбен Макберни Байерс, знаменитый гольфист, следуя моде, стал принимать препарат «Радитор», суливший улучшение самочувствия и поднятие тонуса. Байерс выпил 1400 бутылочек и умер мучительной смертью от лучевой болезни в 51 год: его челюсти и лицо были разрушены.

После нескольких подобных дел производство радиоактивных панацей и прочих товаров постепенно сошло на нет. Но, несмотря на многочисленные случаи, доказавшие вредность радия для человека, радиевая косметика просуществовала в Европе до 1960-х годов. Рентген-аппараты, с помощью которых можно было проверить, как хорошо сидит на вас обувь, стояли в магазинах Швейцарии до 60-х годов.

В Америке в 30–40 годы продавались наборы вроде «Юного химика», предлагавшего малышам изучение радиоактивности в домашних условиях, а в СССР довольно долго выпускали настольные и наручные часы, компасы и другие приборы со стрелками, покрашенными радиевой краской. Такие вещи до сих пор можно найти в шкафах у наших бабушек, на старых дачах.

Что делать, если вы подозреваете, что у вас дома есть старый прибор, который излучает? Звонить в МЧС, они приедут и заберут его. Ни в коем случае не выкидывайте прибор на помойку! Это касается различных старых измерительных приборов (часов, измерителей давления, компасов, радиоприемников), шкалы которых могут светиться в темноте.

В природе в незначительных количествах радий содержится в продуктах питания: куриных яйцах, молоке, горохе. А бразильский орех — один из самых радиоактивных продуктов в мире. Впрочем, это тоже весьма относительно: в 100 граммах ореха столько же радиации, сколько получает человек во время рентгеновского снимка грудной клетки.

«Опасное открытие»!

Одна из наиболее трагичных и в то же время известных страниц в истории химии связана с открытием радия. Своим появлением новый химический элемент обязан супругам Марии и Пьеру Кюри, которые обнаружили, что отходы, остающиеся после выделения урана из урановой руды, более радиоактивны, чем чистый уран. Как произошло «опасное открытие», рассказывает Ирина Карпова, педагог Регионального центра технического творчества по направлению «Занимательная наука».

— Еще в 1896 году Мария заинтересовалась исследованием явления, которое открыл французский физик Антуан Анри Беккерель. Поместив соль урана на фотопластинку, завернутую в плотную черную бумагу, он получил излучение сквозь неё, которое засвечивало пластинку. Это явление проникающей радиации назвали «лучами Беккереля».

Но лишь Мария Кюри ввела в научный обиход понятие «радиоактивности». А появилось это понятие так: Склодовская-Кюри была патриоткой Польши и поклонницей поэта Адама Мицкевича. Один из друзей Мицкевича организовал «Общество лучистых». Он считал, что от каждого добродетельного человека исходят лучи, благотворно влияющие на окружающих. Слово «радий» и происходит от латинского radius — «луч», так что название элемента — «излучающий», «лучистый».

Выделенный элемент представлял собой изотоп радий-226, продукт распада урана-238. Чтобы получить всего 1 грамм чистого радия, нужно было несколько вагонов урановой руды, 100 вагонов угля, 100 цистерн воды и 5 вагонов разных химических веществ. Поэтому на начало XX века в мире не было более дорогого металла.

Поскольку о том, что такое радиоактивность, тогда еще никто не знал, то новому элементу молва быстро приписала целебные свойства и способность излечивать чуть ли не от всех известных науке болезней. Радий включили в состав пищевых продуктов, зубной пасты, кремов для лица. Богачи носили часы, циферблат которых был окрашен краской, содержащей радий. Радиоактивный элемент рекомендовали как средство для снятия стресса.

В радиевых ваннах и питье радиоактивной воды видели чуть ли не панацею от всех болезней. Его использовать в потребительских товарах. Некоторые пили обогащенную радием воду из керамических кружек с радиевым покрытием в качестве оздоровляющего напитка — такие сосуды назывались «ревигаторами». Подобное «производство» продолжалось двадцать лет — до 30-х годов ХХ века, когда ученые открыли истинные свойства радиоактивности и выяснили, насколько губительно влияние радиации на человеческий организм.

Открытие супругов Кюри перевернуло физику. Ведущие ученые взялись за исследования радиоактивных элементов, что привело к созданию первой атомной бомбы и атомной электростанции. Несмотря на это радий представляет собой довольно редкий элемент. За прошедшее с момента его открытия время (а это больше столетия) во всём мире удалось добыть только 1,5 килограмма чистого радия.

Марии Кюри не стало 4 июля 1934 года, она умерла от лучевой анемии. За четыре года работы Пьер и Мария регулярно получали ожоги ,ведь для учёных-химиков это было привычным делом. Лишь спустя годы стало понятно, что эти ожоги имели прямое отношение к явлению радиоактивности.

Прошли десятилетия, но и сегодня вещи Марии Кюри хранятся в особых условиях и недоступны для посетителей. Её научные записи и дневники до сих пор излучают и имеют уровень радиоактивности, опасный для окружающих.

Автор: Карпова Ирина Николаевна

Радий | Описание, свойства, символ, использование и факты

радий

Посмотреть все СМИ

Ключевые люди:

Мари Кюри
Пьер Кюри
Джеймс Дуглас
Джон Джоли

Похожие темы:

химический элемент
щелочноземельный металл
радий-226
радий-224

Просмотреть весь связанный контент →

Сводка

Прочтите краткий обзор этой темы

радий (Ra) , радиоактивный химический элемент, самый тяжелый из щелочноземельных металлов группы 2 (IIa) периодической таблицы. Радий представляет собой серебристо-белый металл, который не встречается в природе в свободном виде.

77777

3 90rence

Радий был открыт (1898 г.) Пьером Кюри, Марией Кюри и ассистентом Г. Бемоном после того, как Мария Кюри заметила, что радиоактивность урановой смолки в четыре или пять раз выше, чем радиоактивность содержащегося в ней урана, и это не было полностью объяснено на на основе радиоактивного полония, который она только что обнаружила в остатках настурана. Новое сильно радиоактивное вещество можно было сконцентрировать с барием, но, поскольку его хлорид был несколько менее растворим, его можно было осадить фракционной кристаллизацией. Разделение сопровождалось увеличением интенсивности новых линий в ультрафиолетовом спектре и устойчивым увеличением кажущегося атомного веса материала до тех пор, пока не было получено значение 225,2, что очень близко к принятому в настоящее время значению 226,03. К 1902, 0,1 грамма чистого хлорида радия было получено путем очистки нескольких тонн остатков настурана, а к 1910 году Мария Кюри и Андре-Луи Дебьерн выделили сам металл.

Britannica Викторина

118 Названия и символы периодической таблицы Викторина

Элементарная викторина по фундаментальным вопросам.

Известно тридцать четыре изотопа радия, все радиоактивные; их периоды полураспада, за исключением радия-226 (1600 лет) и радия-228 (5,75 года), составляют менее нескольких недель. Долгоживущий радий-226 встречается в природе в результате его непрерывного образования при распаде урана-238. Таким образом, радий встречается во всех урановых рудах, но более широко распространен, так как образует водорастворимые соединения; Поверхность Земли содержит примерно 1,8 × 10 ¹³ грамм (2 × 10 ⁷ тонн) радия.

Поскольку все изотопы радия радиоактивны и недолговечны в геологическом масштабе времени, любой первичный радий давно бы исчез. Поэтому в природе радий встречается только как продукт распада в трех естественных рядах радиоактивного распада (ториевый, урановый и актиний). Радий-226 является членом ряда распада урана. Его родителем является торий-230, а дочерним — радон-222. Дальнейшие продукты распада, ранее называвшиеся радием А, В, С, С’, С», D и т. д., представляют собой изотопы полония, свинца, висмута и таллия.

Соединения

Химический состав радия — это то, что можно было бы ожидать от самого тяжелого из щелочных земель, но его наиболее характерным свойством является сильная радиоактивность. Его соединения демонстрируют слабое голубоватое свечение в темноте в результате их радиоактивности, при которой испускаемые альфа-частицы возбуждают электроны в других элементах в соединении, и электроны высвобождают свою энергию в виде света, когда они девозбуждены. Один грамм радия-226 претерпевает 3,7 × 10 ¹⁰ распадов в секунду, уровень активности, определяющий кюри (Ки), раннюю единицу радиоактивности. Это выделение энергии эквивалентно примерно 6,8 × 10 ^-3 калорий в секунду, что достаточно для повышения температуры хорошо изолированной 25-граммовой пробы воды со скоростью 1 °C каждый час. Практическое энерговыделение еще больше (в 4-5 раз) из-за образования большого количества короткоживущих радиоактивных продуктов распада. Альфа-частицы, испускаемые радием, могут быть использованы для инициирования ядерных реакций.

Использование радия связано с его радиоактивностью. Прежде всего радий использовался в медицине, в основном для лечения рака путем воздействия на опухоли гамма-излучением его дочерних изотопов. Радий-223, альфа-излучатель с периодом полураспада 11,43 дня, был изучен для использования в клеточно-направленной терапии рака, в которой моноклональное антитело или родственный нацеливающий белок с высокой специфичностью присоединены к радию. Однако в большинстве терапевтических применений радий был заменен менее дорогостоящими и более мощными искусственными радиоизотопами кобальт-60 и цезий-137. Плотная смесь радия и бериллия является умеренно интенсивным источником нейтронов и использовалась для научных исследований и каротажа скважин при геофизических поисках нефти. Однако для этих целей стали доступны заменители. Одним из продуктов распада радия является радон, самый тяжелый благородный газ; этот процесс распада является главным источником этого элемента. Грамм радия-226 излучает 1 × 10 ⁻⁴ миллилитров радона в сутки.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас

Когда соль радия смешивается с пастой из сульфида цинка, альфа-излучение заставляет сульфид цинка светиться, в результате чего получается самолюминесцентная краска для наручных часов и циферблатов приборов. Примерно с 1913 по 1970-е годы было изготовлено несколько миллионов радиевых циферблатов, покрытых смесью радия-226 и сульфида цинка. К началу 19Однако в 30-х годах было обнаружено, что воздействие радия представляет серьезную опасность для здоровья: ряд женщин, работавших с люминесцентной краской, содержащей радий, в 1910-х и 20-х годах впоследствии умерли. Они проглотили значительное количество радия с помощью техники, называемой «указание губами», что означало использование губ и языка для придания кистям тонкого кончика. Подобно кальцию и стронцию, радий имеет тенденцию концентрироваться в костях, где его альфа-излучение препятствует выработке красных кровяных телец, и у некоторых из этих женщин развилась анемия и рак костей. Практика использования радия в люминесцентных покрытиях была свернута в начале 19 века.60 с после того, как была признана высокая токсичность материала. На смену радию пришли фосфоресцирующие краски, которые поглощают свет, а затем выделяют его. (Обнаружение радона в выдыхаемом воздухе обеспечивает очень чувствительный тест на поглощение радия.)

Металлический радий может быть получен электролитическим восстановлением его солей и проявляет высокую химическую активность. На него воздействует вода с энергичным выделением водорода и воздух с образованием нитрида. Встречается исключительно как Ra ^{2+ 9Ион 0076 во всех его соединениях. Сульфат RaSO ₄ является наиболее нерастворимым из известных сульфатов, а гидроксид Ra(OH) ₂ является наиболее растворимым из гидроксидов щелочноземельных металлов. Постепенное накопление гелия в кристаллах бромида радия RaBr ₂ ослабляет их, и они иногда взрываются. В целом соединения радия очень похожи на их аналоги бария, что затрудняет разделение двух элементов.}

В современной технологии радий отделяют от бария фракционной кристаллизацией бромидов с последующей очисткой с помощью ионообменных методов для удаления последних 10 процентов бария.

Тимоти П. Хануса

фактов о радии | Живая наука

В 1900-х годах радий использовался для того, чтобы циферблаты и стрелки часов светились в темноте.
(Изображение предоставлено EPA)

Радий является высокорадиоактивным элементом и может быть чрезвычайно опасен. Однако когда-то он использовался во многих повседневных продуктах, включая наручные часы и зубную пасту, и считалось, что он обладает целебными свойствами, пока не было обнаружено, что его интенсивная радиоактивность вызывает неблагоприятные последствия для здоровья.

Содержание радия в земной коре составляет около 1 части на триллион, по данным Chemicool. Следовые количества радия обнаруживаются в урановой руде, потому что радий образуется в результате распада атома урана, который затем превращается в несколько других нестабильных элементов, прежде чем, наконец, превратиться в элемент свинец. Есть несколько известных изотопов радия, но из-за быстрой скорости распада многих изотопов нет уверенности в естественном содержании изотопов радия.

Только факты

• Атомный номер (количество протонов в ядре): 88
• Символ атома (в периодической таблице элементов): Ra
• Атомный вес (средняя масса атома): 226
• Плотность : 3,2 унции на кубический дюйм (5,5 грамма на кубический см)
• Фаза при комнатной температуре: твердая
• Температура плавления: 1292 градуса по Фаренгейту (700 градусов по Цельсию)
• изотопы (атомы одного и того же элемента с разным числом нейтронов): 33
• Наиболее распространенные изотопы: Ra-226 (неизвестный процент естественного содержания), Ra-223 (неизвестный процент естественного содержания), Ra-224 (неизвестный процент естественного содержания), Ra-228 (неизвестный процент естественного содержания)

Радий (Изображение предоставлено Андреем Маринкасом Shutterstock )

История

Мария и Пьер Кюри, польские и французские химики, открыли радий в 1898 году, согласно Энциклопедии Нового Света. Открытие было сделано в результате изучения настурана (разновидность урановой руды), найденного в Богемии (сегодняшняя Чехия). Уран был удален из руды, и было обнаружено, что останки все еще радиоактивны. Затем радиоактивные остатки были отделены, и при изучении спектра было обнаружено, что материал в основном представляет собой барий с неизвестным элементом.

По словам голландского историка Питера ван дер Крогта, элемент был назван в честь латинского слова «радиус» или «луч», потому что излучение, испускаемое новым элементом, было примерно в 3 миллиона раз больше, чем излучение урана. По данным Королевского химического общества, Кюри удалось извлечь около 1 миллиграмма радия из почти 10 тонн урановой смолы.

Чистый радий был выделен в 1902 году путем электролиза Марией Кюри и Андре Дебьерном, французскими химиками, согласно энциклопедии Нового Света. По данным Time, радий E, известный как висмут-210, был первым синтетическим радиоактивным элементом, созданным учеными из Калифорнийского университета.

Кто знал?

• Согласно Chemicool, содержание радия в земной коре составляет около 1 части на триллион по весу. Это делает его 84-м самым распространенным элементом в земной коре согласно Периодической таблице.
• Согласно энциклопедии, радий является самым тяжелым щелочноземельным металлом. Другие щелочноземельные металлы включают бериллий, магний, кальций, стронций и барий.
• Радий меняет цвет с серебристо-белого на черный на воздухе, согласно Lenntech, из-за окисления.
• Согласно Chemicool, изотоп радия с самым длительным периодом полураспада — это радий-226 с периодом полураспада 1602 года.
• По данным Агентства по регистрации токсичных веществ и заболеваний, радий обычно попадает в организм при вдыхании или проглатывании. Последствия для здоровья от воздействия радия включают рак, анемию, катаракту и смерть.
• Радий испускает альфа-частицы (два протона и два нейтрона, связанные вместе), бета-частицы (высокоэнергетические электроны или позитроны) и гамма-лучи (самая энергичная длина волны света), согласно энциклопедии Нового Света.
• По данным Королевского химического общества, радий относится к той же группе, что и кальций, и иногда используется для борьбы с раком костей. Альфа-частицы, испускаемые радием, убивают раковые клетки.
• По данным Королевского химического общества, радий в основном извлекается как побочный продукт при добыче урана. Большая часть радия поступает из урановых рудников в Демократической Республике Конго и Канаде.
• Согласно «Объяснению химии», сегодня радий извлекают из урановых руд почти так же, как Мари и Пьер Кюри в конце 1890-х и начала 1900-х годов.
• Согласно Периодической таблице, радий использовался в часах для окрашивания цифр и стрелок, чтобы они были видны в темноте. Эта практика прекратилась после того, как слишком много заводских рабочих умерло от воздействия.
• Согласно энциклопедии, радий соединяется почти со всеми неметаллами, включая кислород, фтор, хлор и азот.
• Кюри (Ки) — это единица, названная в честь количества излучения, испускаемого радионуклидами в количестве, равном одному грамму радия, или со скоростью распада 37 миллиардов распадов в секунду, согласно данным США. Комиссия по ядерному регулированию.
• По данным Lenntech, поскольку радий естественным образом присутствует в окружающей среде в небольших количествах, мы постоянно подвергаемся воздействию небольшого количества радиации. Нет никаких доказательств того, что уровни излучения радия вредны.
• Лабораторные записные книжки Марии и Пьера Кюри все еще слишком радиоактивны из-за их работы с радием, чтобы с ними можно было обращаться сегодня, по данным лаборатории Джефферсона.
• Благодаря работе с радием Мария Кюри стала первой женщиной, получившей Нобелевскую премию по физике (1903) и первый ученый, получивший две Нобелевские премии (вторая в 1911 г.), согласно биографии.
• По данным Национальной лаборатории Лос-Аламоса, радий используется для производства радона, который обычно используется для лечения ряда заболеваний, включая рак.
• Радий является нестабильным элементом и проходит несколько стадий радиоактивного распада, достигая конечного продукта свинца, согласно энциклопедии Нового Света.

Текущие исследования

Радий часто используется для лечения различных форм рака. В исследовании, опубликованном в Journal of Nuclear Medicine, Исис Гайед и другие исследователи из Техаса обсуждают лечение костных метастазов, вызванных раком предстательной железы. Пациентов лечили изотопом Ra-223 и внимательно следили за лечением. Учитывались и сравнивались несколько факторов до и после лечения, включая уровни боли, ПСА, креатинина и гематологические показатели. Пациенты с более низким уровнем ПСА и креатинина и более высоким уровнем гемоглобина лучше реагировали на лечение радием.

В статье 2014 года американского исследователя Эшли Леман, опубликованной в Journal of Nuclear Medicine, обсуждается, как работает лекарство, использованное в вышеупомянутом исследовании, дихлорид радия-223 (Xofigo). Когда радий сталкивается с костью, он ведет себя подобно кальцию и тяготеет к тому месту, где происходит образование новой кости. Радий в лекарстве накапливается в костных метастатических участках, где повреждение от альфа-частиц, испускаемых распадающимся радием, в первую очередь ограничивается окружающей раковой тканью, поскольку альфа-частицы перемещаются только на короткие расстояния. Исследование пришло к выводу, что использование радия-223 является многообещающим методом лечения больных раком простаты, и что такое же лечение в настоящее время изучается для пациентов с раком молочной железы, у которых развились метастазы в костях.

В настоящее время проводится несколько испытаний по использованию радия-223 для лечения рака молочной железы, в том числе двойное слепое плацебо-контролируемое исследование, проведенное группой американских исследователей, аннотация которого опубликована в Американской ассоциации исследований рака в 2015 году. с целью собрать в общей сложности 227 участников для изучения эффектов и безопасности использования радия для лечения метастатических очагов в костях, вызванных раком молочной железы.

Дополнительные ресурсы

• Lenntech
• Лос-Аламосская национальная лаборатория
• Объяснение химии

Рэйчел Росс — научный писатель и редактор, специализирующийся на астрономии, науках о Земле, физических науках и математике.