Ensiklopedia

Marie Curie dan Irène Curie di radium -

Untuk edisi ke-13 (1926) , Marie Curie, pendamping Hadiah Nobel Fizik 1903 dan pemenang Hadiah Nobel Kimia 1911, menulis entri di radium bersama anak perempuannya Irène Curie, kemudian Irène Joliot-Curie dan pasangan wanita Hadiah Nobel Kimia tahun 1935. Artikel ini menceritakan penemuan radium Marie dan Pierre Curie dan membincangkan sifat, pengeluaran, dan aplikasinya. Artikel ini hanya menyebutkan bahawa radioaktiviti yang dikeluarkan oleh radium menyebabkan "pemusnahan sel tertentu pada sel dan boleh membawa akibat yang sangat berbahaya" - harta yang ditunjukkan dengan sedih pada tahun-tahun kemudian ketika Marie Curie dan kemudian Irène Curie meninggal kerana leukemia yang mungkin disebabkan oleh pendedahan kepada sinaran tersebut.

Marie Curie

RADIUM

[Radium] adalah unsur berat atom 226, istilah tertinggi dalam siri bumi alkali, kalsium, strontium, barium. Ini adalah logam yang mempunyai banyak analogi dengan barium dan juga "zat radioaktif", iaitu bahan yang mengalami perpecahan spontan disertai dengan pelepasan radiasi ( lihatRADIOAKTIVITI). Sifat radioaktif ini memberikan radium kepentingan khusus untuk tujuan saintifik atau untuk kegunaan perubatan, dan juga menjadi penyebab jarang unsur tersebut. Walaupun radium adalah salah satu daripada banyak bahan radioaktif, yang bukan radioaktif atau yang paling banyak, kadar pembusukannya dan sifat produk penyebarannya terbukti sangat baik dalam penggunaan radioaktif, dan menjadikannya yang paling penting radioelemen.

SIFAT KIMIA

Spektrum. —Jika kita tidak menganggap tindakan kimia dari radiasi yang dikeluarkannya, radium mempunyai sifat-sifat yang dapat diharapkan dari tempatnya dalam klasifikasi kimia. Radium diletakkan dengan berat atom 226, di lajur kedua jadual Mendelyeev. Dengan nombor atom 88, ia adalah istilah terakhir dari siri bumi alkali. Garam radium tidak berwarna dan hampir semua larut dalam air; sulfat dan karbonat tidak larut. Radium klorida tidak larut dalam asid hidroklorik pekat dan alkohol. Garam radium dan barium adalah isomorf.

Penyediaan Radium. —Radium logam telah disiapkan dengan cara yang sama seperti barium logam, dengan elektrolisis garam radium dengan katod merkuri, merkuri dihilangkan dengan memanaskan amalgam dalam hidrogen kering. Logam berwarna putih dan cair pada kira-kira 700 °. Ia menyerang air dan cepat diubah oleh sentuhan udara. Berat atom dapat ditentukan dengan kaedah yang digunakan untuk barium, misalnya , dengan menimbang radium klorida anhidrat dan perak klorida atau bromida yang setara.

Spektrum Optik. - Spektrum optik terdiri, seperti logam bumi alkali yang lain, dari sebilangan kecil garis intensiti yang besar; garis terkuat dalam had spektrum ungu adalah 3814.6Å, dan garis ini adalah ujian yang sangat sensitif untuk kehadiran radium; tetapi analisis spektral sedikit digunakan dalam pengesanan elemen radio, sifat radioaktif yang menawarkan tahap kepekaan yang jauh lebih tinggi. Spektrum frekuensi tinggi sesuai dengan ramalan untuk unsur nombor atom 88.

SIFAT RADIOAKTIF

Elemen Radioaktif Secara Umum. - Teori transformasi radioaktif telah dibentuk oleh Rutherford dan Soddy ( lihat RADIOACTIVITY). Sekiranya n adalah bilangan atom unsur radio, bahagian atom yang dimusnahkan dalam masa tertentu t selalu sama, apa jua n ; bilangan atom berkurang dengan masa t mengikut undang-undang eksponen, n = n 0 e-λt di mana λ adalah pemalar radioaktif bahan.

Kebalikan dari λ disebut sebagai "jangka hayat purata" elemen; masa T yang diperlukan untuk transformasi separuh atom disebut "tempoh" dan berkaitan dengan pemalar λ dengan ungkapan T = logε2 / λ.

Bahan radioaktif memancarkan tiga jenis sinar yang dikenali sebagai sinar α-, β- dan γ-sinar. Sinar α adalah inti helium yang masing-masing membawa muatan positif sama dengan dua kali ganda daripada cas unsur; mereka diusir dari inti atom radioaktif dengan halaju yang besar (sekitar 1.5 X 109 hingga 2.3 X 109 cm./sec.). Sinar-β adalah elektron dengan pelbagai halaju yang boleh mendekati halaju cahaya. Sinar γ adalah sinaran elektromagnetik yang sama dengan cahaya atau sinar-X, tetapi panjang gelombang mereka pada umumnya jauh lebih kecil dan mungkin sesingkat 0,01Å. Walaupun pancaran beberapa elemen radio terdiri hampir sepenuhnya dari sinar-α yang daya penembusannya sangat kecil, radioelem lain memancarkan sinar β- dan γ-yang mampu menembusi ketebalan jirim yang cukup besar.

Keluarga Uranium-Radium. —Radium adalah anggota keluarga uranium, iaitu salah satu unsur yang dihasilkan dari transformasi atom uranium; tempohnya sekitar 1,700 tahun. […]

Atom setiap unsur terbentuk daripada atom yang hancur dari unsur sebelumnya. Tidak ada atom yang boleh wujud di alam selain daripada mineral uranium, kecuali baru-baru ini dipindahkan dari mineral tersebut melalui proses kimia atau fizikal. Apabila dipisahkan dari mineral uranium mereka mesti hilang, pemusnahannya tidak dapat dikompensasi oleh pengeluarannya. Hanya uranium dan torium yang merupakan radioelemen sepanjang hayat sehingga mampu bertahan melalui zaman geologi tanpa pengeluaran yang diketahui.

Menurut undang-undang transformasi radioaktif, dalam mineral yang sangat lama keadaan keseimbangan dicapai di mana nisbah bilangan atom dari pelbagai bahan sama dengan nisbah jangka hayat purata mereka. Nisbah radium / uranium adalah kira-kira 3.40 X 10-7 dalam mineral yang lebih tua; Oleh itu, kita tidak boleh menjangkakan untuk mencari mineral yang mengandungi radium yang tinggi. Namun radium tulen dapat disiapkan dalam jumlah yang banyak sementara radioelemen lain, kecuali uranium dan torium yang perlahan-lahan hancur, tidak dapat disiapkan dalam kuantiti, kebanyakannya kerana terdapat dalam jumlah yang jauh lebih kecil. Semakin cepat perpecahan bahan radioaktif, semakin kecil perkadarannya antara mineral bumi, tetapi semakin besar aktivitinya. Oleh itu, radium adalah beberapa juta kali lebih aktif daripada uranium dan 5,000 kali kurang daripada polonium.

Sinaran Tiub Radium. - Kuantiti kecil radium sering disimpan dalam tiub kaca tertutup yang disebut "tiub radium." Radium hanya memancarkan sinar-α dan sinaran β yang lemah; sinaran menembusi yang dipancarkan oleh tiub radium berasal dari produk penyebaran yang secara beransur-ansur terkumpul oleh transformasi radioaktif radium; pertama, pancaran radon atau radium, gas radioaktif, istilah seterusnya kepada xenon dalam siri gas lengai; kedua, radium A, B, C, yang disebut "deposit aktif perubahan cepat"; ketiga, radium D, E dan radium F atau polonium, yang disebut "deposit aktif perubahan lambat"; akhirnya, plumbum yang tidak aktif, dan juga helium dihasilkan dalam bentuk sinar-α.

Sinaran menembusi kuat tiub radium dipancarkan oleh radium B dan C. Apabila garam radium murni disegel dalam tiub, aktiviti meningkat selama kira-kira sebulan, sehingga keadaan keseimbangan antara radium, radon dan deposit aktif perubahan pesat, apabila penghasilan setiap elemen ini dikompensasi oleh kehancurannya. Sinaran menembusi terdiri dari sinar-β dan sinar-γ, yang terakhir dikenali dengan penggunaannya yang sangat berguna dalam terapi.

Kuantiti radon dalam keseimbangan dengan satu gram radium disebut "curie." Sekiranya radon diekstraksi dan ditutup secara berasingan dalam tiub, radium A, B, C, akan terkumpul dan sinaran penembusan untuk satu kari radon akan sama dengan satu gram radium. Tetapi aktiviti tiub radon menurun menjadi separuh nilainya dalam 3.82 hari, tempoh radon, sementara aktiviti tiub radium tetap praktikal setelah keseimbangan dicapai; penurunannya hanya 0.4% dalam 10 tahun.

Kesan Sinaran. —Radiasi radium menghasilkan semua kesan biasa dari sinar ( lihat RADIOAKTIVITI); pengionan gas, pengeluaran haba berterusan, pengujaan fosforensi bahan tertentu (zink sulfida, dll.), Pewarnaan kaca, tindakan kimia (penguraian air misalnya), tindakan fotografi, tindakan biologi. Sebatian radium yang diperhatikan dalam gelap menunjukkan kilauan spontan, yang sangat terang pada klorida atau bromida yang baru disiapkan, dan ditentukan oleh tindakan pada garam radiasi sendiri.

Aktiviti Radium.- Sinar α milik radium itu sendiri mempunyai jarak 3,4 cm. di udara pada suhu 15 ° C. dan tekanan normal. Bilangan zarah α yang dikeluarkan oleh radium diukur dengan kaedah penghitungan yang berbeza (sintilasi atau ruang penghitungan); hasilnya berbeza dari 3.40 X 1010 hingga 3.72 X 1010 zarah per saat. dan setiap gram radium; dari data ini, jangka hayat radium dapat disimpulkan. Tiga kumpulan sinar-α lain, berkisar 4.1 cm, 4.7 cm. dan 7 cm. dipancarkan oleh radon dan deposit aktif, radium A, B, C. Haba yang dihasilkan oleh radium itu sendiri adalah kira-kira 25 kalori per jam dan setiap gram. Untuk tiub radium dalam keseimbangan dengan produk perpecahan perubahan pesat, pengeluaran haba adalah kira-kira 137 kalori per jam dan setiap gram. Kesan pemanasan ini disebabkan terutamanya oleh penyerapan tenaga sinar-α.

$config[zx-auto] not found$config[zx-overlay] not found