Rad (pierwiastek)

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Rad
frans ← rad → aktyn
Wygląd
srebrzystobiały
próbka izotopu Ra-226
próbka izotopu Ra-226
Widmo emisyjne radu
Widmo emisyjne radu
Ogólne informacje
Nazwa, symbol, l.a.

rad, Ra, 88
(łac. radium)

Grupa, okres, blok

2, 7, s

Stopień utlenienia

II

Właściwości metaliczne

metal ziem alkalicznych

Właściwości tlenków

silnie zasadowe

Masa atomowa

[226][2][a]

Stan skupienia

stały

Gęstość

5000 kg/m³[1]

Temperatura topnienia

696 °C[1]

Numer CAS

7440-14-4

PubChem

6328144

Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa)

Rad (Ra, łac. radium) – pierwiastek chemiczny z grupy metali ziem alkalicznych w układzie okresowym. Nazwa pochodzi od łacińskiego słowa radius oznaczającego promień.

Charakterystyka[edytuj | edytuj kod]

W formie czystej rad jest srebrzystym, lśniącym i miękkim metalem. Posiada silne własności promieniotwórcze. Jego własności chemiczne są zbliżone do baru. Reaguje stosunkowo powoli z tlenem atmosferycznym, tworząc tlenek RaO i dość gwałtownie z wodą, tworząc wodorotlenek Ra(OH)
2
[5].

Kationy Ra2+
należą do IV grupy analitycznej[6]. Sole radu barwią płomień na kolor karmazynowy.

Występowanie[edytuj | edytuj kod]

Rad występuje naturalnie w rudach uranu, w formie tlenku RaO i wodorotlenku Ra(OH)
2
. W skorupie ziemskiej występuje w ilości ok. 6×10−7 ppm.

Izotopy i radioaktywność[edytuj | edytuj kod]

Rad posiada 33 izotopy. Wszystkie jego izotopy są niestabilne. Najtrwalszy z nich jest izotop 226, który ma czas połowicznego rozpadu 1599 lat[3]. 226
Ra
rozpada się trojako; energia promieniowania promieniowania α, β i γ wynosi odpowiednio 4,8, 0,0036 i 0,0067 MeV[7]. 226
Ra
uważany jest za najniebezpieczniejszy izotop promieniotwórczy, a praca z nim wymaga stosowania hermetycznej komory rękawicowej wyposażonej w zabezpieczenia przeciwko uwolnieniu się na zewnątrz radonu-222, powstającego z rozpadu tego jądra[8].

Izotopy radu występujące w szeregu promieniotwórczym aktynu i toru noszą nazwy zwyczajowe:

  • 223
    Ra
    : aktyn X, AcX (powstaje z 227
    Ac
    po rozpadzie α i β; szereg uranowo-aktynowy);
  • 224
    Ra
    : tor X, ThX (powstaje z 228
    Th
    po rozpadzie α; szereg torowy);
  • 228
    Ra
    : mezotor I, MsThI lub MsTh
    1
    (powstaje z 232
    Th
    po rozpadzie α; szereg torowy)[9].

Odkrycie[edytuj | edytuj kod]

Rad został odkryty przez Marię Skłodowską-Curie i jej męża Pierre’a Curie w tym samym roku co polon. Jako datę tego odkrycia, zgodnie z zeszytem laboratoryjnym Marii, przyjmuje się rok 1898. Notatka o istnieniu nowego pierwiastka została umieszczona w sprawozdaniu Francuskiej Akademii Nauk z dnia 26 grudnia 1898[10].

Zastosowanie[edytuj | edytuj kod]

Najważniejsze związki radu to sole Ra2+
(chlorek i węglan). Izotopy 223
Ra
[11][12] i 226
Ra
[8] są stosowane w terapii nowotworów. Znaczenie medyczne izotopu 226 jednak spadło na rzecz 60Co oraz 241
Am
Be[8]. Szczególnym zastosowaniem izotopu 223 (w formie 223
RaCl
2
) jest terapia dokostnych przerzutów rakowych (często występujących przy raku prostaty[11]) i łagodzenie bólu związanego z nowotworami[12].

Związki radu stosowane są też do produkcji luminoforów.

Rad 223
Ra
o czystości medycznej i badawczej uzyskiwany był pierwotnie z blendy uranowej. Współcześnie otrzymuje się go z 227
Ac
i 227
Th
, izolowanych z materiałów zawierających 221
Pa
. Podjęte zostały też badania nad uzyskaniem 223
Ra
o wysokiej czystości z 227
Ac
będącego produktem ubocznym powstającym w cyklotronach podczas produkcji 225
Ac
[11].

Znaczenie biologiczne[edytuj | edytuj kod]

Rad pośrednio zwiększa szybkość mutagenezy organizmów, szczególnie żyjących w jaskiniach[potrzebny przypis]. Średnia zawartość radu w organizmie człowieka o wadze 70 kg wynosi 3,1×10−11 g[13]. Działanie mutacyjne radu w środowisku jaskiniowym spotęgowane jest przez radon, który powstaje z radu i przenika do izolowanej atmosfery jaskini. Obecność radu w dzisiejszym środowisku naturalnym człowieka jest związana m.in. z kopalinami wchodzącymi w skład betonu. Rad dostający się do organizmu drogą oddechową jest 10 razy bardziej kancerogenny niż spożyty[7].

Uwagi[edytuj | edytuj kod]

  1. Wartość w nawiasach klamrowych jest liczbą masową najtrwalszego izotopu tego pierwiastka, z uwagi na to, że nie posiada on trwałych izotopów, a tym samym niemożliwe jest wyznaczenie dla niego standardowej względnej masy atomowej. Bezwzględna masa atomowa tego izotopu wynosi: 226,02541 u (226
    Ra
    ).

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. a b Haynes 2014 ↓, s. 4-84.
  2. Thomas Prohaska i inni, Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report), „Pure and Applied Chemistry”, 94 (5), 2021, s. 573–600, DOI10.1515/pac-2019-0603 (ang.).
  3. a b c d e Haynes 2014 ↓, s. 11-150.
  4. Haynes 2014 ↓, s. 11-151.
  5. The Radiochemistry of Radium. Los Alamos National Laboratory. [dostęp 2012-05-01].
  6. Jerzy Minczewski, Zygmunt Marczenko, Chemia analityczna. Część=1. Podstawy teoretyczne i analiza jakościowa, Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2001, ISBN 83-01-13499-2.
  7. a b EVS Human Health Fact Sheet. Argonne National Laboratory, 2005-08.
  8. a b c Heribert Luig i inni, Radionuclides, [w:] Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley‐VCH, 2005, s. 24, DOI1010.1002/14356007.a22_499 (ang.).
  9. Włodzimierz Trzebiatowski, Chemia nieorganiczna, wyd. VIII, Warszawa: PWN, 1978, s. 402, 614–615.
  10. Jan Pluta, Fakty, daty i ludzie na drodze zastosowań promieniotwórczości w nauce i technice [dostęp 2018-12-24].
  11. a b c Diane S. Abou i inni, A Radium-223 microgenerator from cyclotron-produced trace Actinium-227, „Applied Radiation and Isotopes”, 119, 2017, s. 36–42, DOI10.1016/j.apradiso.2016.10.015, PMID27835737, PMCIDPMC5136344 [dostęp 2022-09-09] (ang.).
  12. a b Roy H. Larsen, Gjermund Henriksen, Øyvind S. Bruland, Preparation and use of radium-223 to target calcified tissues for pain palliation, bone cancer therapy, and bone surface conditioning, patent US 6635234, 21 października 2003.
  13. Haynes 2014 ↓, s. 7-51.

Bibliografia[edytuj | edytuj kod]