镭
放射性元素
条目
镭（英文名称：Radium）元素符号Ra，是一种天然放射性元素，原子序数88，相对分子质量226.0254，在元素周期表第七周期ⅡA族，是典型的碱土金属。1898年，居里夫妇从沥青铀矿中发现了一种比铀的放射性强百万倍的新元素，并取英文名为“Radium”（镭），该英文名来源于拉丁文“radius”，即“射线”的意思。镭在化合物中呈正 二价，其化学性质与相似。它是一种发亮的银白色金属，化学性质活泼，毒性很大。镭作为三个天然放射系得成员，在自然界，凡是有、矿的地方都会有镭。早期，曾利用镭的γ辐射来治疗癌症、制造发光粉等，但现如今主要用途在制备标准源与制备-227。[2][3][4][5]
发现历史
居里夫妇首先对各种物种进行放射性考察，在实验研究中通过仪器不仅能测出某种物质是否存在射线，而且能测量出射线的强弱并开创了放射化学。[6][7]在法国学者亨利·贝克勒尔于1896年发现铀的放射性之后，居里夫妇证实了铀化合物的辐射强度与化合物中铀的含量成正比，但沥青铀矿的辐射比从金属铀制得的U₃O₈的辐射强几倍，仅靠该矿石中铀和钍的含量，无法解释这一超出预期的放射性强度。玛丽娅·斯克罗多夫斯卡·居里推测，在矿石中一定还会有别的元素，该元素具有同样的力量，且放出比铀还强的射线，只不过人们还不知道罢了。1898年，玛丽娅·斯克罗多夫斯卡·居里继发现钋之后，又发现了镭。[8]居里夫妇是一对经济相当拮据的知识分子，他们无力支付购买沥青铀矿所需的高昂的费用。经过无数次的周折，奥地利政府捐赠了一吨废矿渣给居里夫妇，并且许诺，如果他们将来还需要大量的矿渣，可以在最优惠的条件下供应给他们。居里夫妇立即投入了繁重的提取工作中，他们每次把20多公斤的沥青铀矿渣放入冶炼锅里加热熔化，连续几个小时不间断地用一根粗大的铁棍搅动沸腾的渣液，过程中眼睛和喉咙忍受着锅里冒出的烟气的刺激，经过一次又一次的提炼，最终从累计几吨的沥青铀矿渣中得到十分之一克的镭。[9]1898年，居里夫妇将获得的溶液分成含已知化学元素的馏分，发现在含硫化铋和硫酸钡的馏分中有放射性。将含有未知放射源的硫酸钡转化为氯化钡，用分级结晶法提取了原子序数为88的新化学元素，居里称其为镭（Yadius-射线）。并测出镭的相对原子质量为226。[8][9]
分布情况
镭在自然界分布很广，存在于多种矿石和矿泉中，作为三个天然放射系的成员，凡是有铀、钍矿的地方都会有镭。[3]镭多存在于刚果、加拿大等地大矿床中。[10]当矿石中可溶性的镭盐受地下水浸蚀时，其流失量可达85％。因此，铀、钍矿区的环境水中，镭含量较高。在某些地方的矿泉水中，镭的含量更高，可达10⁻⁹-10⁻⁸克/升。[3]大量的镭沉积在盎坦里俄、新墨西哥、澳大利亚和别的地方。[10]地壳中镭的平均丰度为1×10⁻⁹ %，总量为1.8×10⁷吨。海水中镭的浓度约10⁻¹³克/升，全世界海洋中约有2万吨镭。[11]镭在工业环境中以氧化物，硝酸盐，氯化物，硫酸盐和发光残留物的形式存在，在铀矿石中微量存在。[12]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。镭盐与钡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，也是原子弹的材料之一。[13]