镭 radium

一种化学元素。化学符号Ra,原子序数88,原子量226.0254,属周期系ⅡA族,为碱土金属的成员和天然放射性元素。1898年M.居里和P.居里从沥青矿提取铀后的矿渣中分离出化镭,1910年又用电解化镭的方法制得了金属镭,它的英文名称来源于拉丁文radius,含义是“射线”。镭在地壳中的含量为1×10-9%,已发现质量数为206~230的同位素中,除镭223、镭224、镭226、镭228是天然放射性同位素外,其余都是用人工方法合成的。镭存在于所有的铀矿中,每2.8吨铀矿中含1克镭。

镭是白色金属,熔点700℃,沸点低于1140℃,密度约5克/厘米3。镭是最活泼的碱土金属,在空气中迅速与气和气作用,生成氮化物和氧化物,与水反应剧烈,生成氧化镭和氢气。镭的最外电子层有两个电子,氧化态为+2,只形成+2价化合物。镭盐和相应的盐属同晶形化合物,化学性质很相似。氯化镭、溴化镭、硝酸镭都易溶于水,酸镭、酸镭、酸镭难溶于水。镭有剧毒,它能取代人体内的并在骨骼中浓集,急性中毒时,会造成骨髓的损伤和造血组织的严重破坏,慢性中毒可引起骨瘤和白血病。镭是生产铀时的副产物,用硫酸从铀矿石中浸出铀时,镭即成硫酸盐存在于矿渣中,然后转变为氯化镭,用钡盐为载体,进行分级结晶,可得纯的镭盐。金属镭则由电解氯化镭制得。镭及其衰变产物发射γ射线,能破坏人体内的恶性组织,因此镭针可治癌症 .
【晶体结构】晶胞为体心立方晶胞,每个晶胞含有2个金属原子。
发现人:[url]玛丽·居里(Marie Curie)和皮埃尔·居里(Pierre Curie) 发现年代:1898年

发现过程:

1898年,由玛丽·居里(Marie Curie)和皮尔·居里(Pierre Curie)发现。1910年,居里夫人和德比恩电解纯的氯化镭溶液,用作阴极,先得镭汞齐,然后蒸馏去汞,获得金属镭。

元素描述:

密度6.0克/厘米3(20℃)。熔点700℃,沸点约1140℃。银白色有光泽的软金属。在空气中不稳定,易与空气中氮和氧化合。与水作用放出氢气,生成氢氧化镭Ra(OH)2。溶于稀酸。化学性质与钡十分相似;所有镭盐与相应的钡盐是同晶型的。镭能生成仅微溶于水的硫酸盐、碳酸盐、铬酸盐、酸盐;镭的氯化物、溴化物、氢氧化物溶于水。已知镭有13种同位素,226Ra半衰期最长,为1622年。

元素来源:

存在于多种矿石和矿泉中,但含量极稀少,较多的来源于沥青铀矿中。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,提纯获得。

元素用途:

镭能放射出α和γ两种射线,并生成放射性气体。镭放出的射线能破坏、杀死细胞和细菌。因此,常用来治疗癌症等。此外,镭盐与粉的混合制剂,可作中子放射源,用来探测石油资源、岩石组成等。

元素辅助资料:

居里夫妇在发现后不久,又有另一个惊人的结果。他们从铀矿中分离出富集钋的的化合物后,又分离出具有强烈放射性的钡的化合物。他们相信这种矿物中还含有和钡同时分离出来的第二种未知的放射性元素。他们的合作者贝蒙成功地研究了这个未知的放射性元素。在1898年12月,巴黎科学院发表了他们和贝蒙合作的报告:“……上述理由使我们相信,这种放射性的新物质里含有一种新元素,我们提议叫它镭。……”

镭的拉丁名称radium是从拉丁文“射线”(radius)一词而来,它的元素符号定为Ra。

镭在沥青铀矿中含量很小,不过一千万分之一或一千万分之三,要分离出它,就要大量的沥青铀矿。1898年至1902年间,在简陋的实验室里艰苦顽强地分析了巨大量(一吨)的矿渣,终于在1902年提炼出0.1克金属镭,并初步测定了它的原子量。


镭的发现

在柏克勒尔对于铀的放射性质进行了开创先河的观察和研究以后,跟着便发现铀的射线也像X射线,能使空气和其他气体产生导电性,而的化合物也经人发现有着类似的性质。

1896年起,居里夫人和她的丈夫一起进行了系统的发现,在各种元素与其化合物以及天然物中寻找这种效应。

玛丽亚·斯可罗多夫斯卡娅,即著名的居里夫人,1867年11月7日诞生于波兰华沙的一个书香门第之家。父亲是大家的物理教授,母亲是钢琴家。玛丽亚具有父亲的智慧和母亲的灵巧,从小就对科学实验发生了浓厚的兴趣。

1891年,她到巴黎求学。学业完成后,她原本打算回到正在遭受着沙皇蹄践踏的祖国,去为祖国竭尽自己的绵薄之力,同时,也为父母尽一个女儿的孝心。

但是,同法国物理学家皮埃尔·居里先生的相识、相恋和成为终身伴侣,彻底改变了她原来的计划,她只好侨居法国,并于1897年生了一个可爱的女儿。

柏克勒尔现象,引起了居里夫妇的浓厚兴趣,射线放出来的力量究竟是从哪里来的呢?这种放射的性质又是什么呢?

居里夫人把自己的全部身心都投入到铀盐的研究中去了,她广为搜罗并研究了各种铀盐矿石,她被铀盐矿石神奇的射线所吸引,她把特别的爱奉献给了这种特别的矿石。

接受过严格而又系统的高等化学教育的居里夫人,在研究铀盐矿石时想到,没有任何理由可以证明铀是唯一能发射射线的化学元素。她猜想,一定还会有别的元素也具有同样的力量,只不过人们目前还不知道罢了。

她依据门捷列夫的元素周期律排列的元素,逐一进行测定,结果很快发现另外一种钍元素的化合物,也自动发出射线,与铀射线相似,强度也较接近。

居里夫人认识到,这种现象决不只是铀的特性,必须给它一个新名称,居里夫人就把它命名为“放射性”,铀、钍等有这种特殊“放射”功能的物质,叫做“放射性元素”。

后来,在她的丈夫皮埃尔先生的帮助下,她又测定了能够收集到的所有矿物,她想知道还有哪些矿物具有放射性。

在测量中,她获得了又一个戏剧性的发现,在一种来自当时的捷克斯洛伐克的沥青铀矿中,她发现,其放射性强度比原先设想的要大不知多少倍。

那么,这种不正常的而且过度的放射性又是从哪里来的呢?用这些沥青铀矿中的铀和针的含量,决不能解释她观察到的放射性的强度。

因此,只能有一种解释,这些沥青矿物中含有一种比铀和针的放射性作用强得多的新元素,而且不是当时人类所已经知道的元素,它一定是一种未知的元素。

居里夫人的发现吸引了皮埃尔先生的注意,居里夫妇携起手来,并驾齐驱,向科学的未知领域发起强有力的进攻。

在条件极其简陋的实验室里,经过居里夫妇锲而不舍的长期努力,1898年7月,他们宣布发现了这种新元素,它比纯铀放射性要高出400倍。

为了纪念她饱经磨难的祖国波兰,新元素被命名为钋(即波兰的意思)。

1898年12月,居里夫妇又根据大量的实验事实宣布,他们又发现了第二种放射性元素,这种新元素的放射性比钋还强,他们把这种新元素命名为

“镭”。

但是,由于没有钋和镭的样品,也没有钋和镭的原子量,当时的科学界,几乎没有人愿意相信他们的这个惊世骇俗的新发现。

居里夫妇决心,无论付出什么样的代价,都要提炼出钋和镭的样品,这一方面是为了证实它们的存在,另一方面,也已为了使自己更有把握。

当然,这是一件非常困难的事情。

因为藏有钋和镭的沥青铀矿,是一种价格昂贵的矿物,这种矿物主要在波希米亚的圣约阿希姆斯塔尔矿,通过对这种矿物的冶炼,人们可以提取出制造彩色玻璃用的铀盐。

居里夫妇是一对经济相当拈据的知识分子,他们无力支付购买沥青铀矿所需的高昂的费用。但他们没有被眼前的这只“拦路虎”所吓倒,他们几乎想尽了各种各样的办法。

经过无数次的周折,奥地利政府这才正式决定,先捐赠一吨重的残矿渣给居里夫妇,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。

居里夫妇这才长长地松了一口气,他们从朋友那里东挪西借,筹到了一笔钱,因为他们仍须购买这种原料,并且还需要付出运到巴黎的运费。

他们再次陷入漫长的等待之中。

一天凌晨,太阳刚刚升起来,一辆像运煤货车似的载重马车,便停在了居里夫妇的家门口。

居里夫人高兴极了,她所日夜期待的沥青铀矿终于运到了,她所梦绕魂牵的镭就藏在这里呵!

她急急忙忙地用刀割断绳子,一把扯开那些粗布口袋,把一双纤纤细手深深地插进那棕色矿物中,她一定要从中提炼出镭来。

居里夫人立即投入了繁重的提取工作中去,她每次把 20多公斤的废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,而后从中提取仅含百万分之一的微量物质。

从1898年到1902年,经过无数次的提取,处理了几十吨矿石残渣,终于得到了0.1克的镭盐,并测定出了它的原子量是225。

镭终于横空出世了!

镭的发现在科学界爆发了一次真正的革命,1903年,居里夫妇因此而双双获得了诺贝尔物理学奖。居里夫人这一巨大成功绝不是轻而易举就能获得的,它凝聚了居里夫人多少汗水、多少泪水,完全是居里夫人心血的结晶。
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