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释义

§ 简介

居里夫妇发现的: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年玛丽.居里和皮埃尔.居里从沥青铀矿提取铀后的矿渣中分离出溴化镭,1910年又用电解氯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-226为镭的最稳定同位素,半衰期为1600年,进行α-蜕变,放出α射线和γ射线。它衰变时会放出氡气到大气中。氡仍有放射性,且可被生物吸入,危害生命。

§ 分布与特性

镭矿

镭在自然界分布很广,但含量极微,地壳中的含量为十亿分之一,总量约1800万吨。现已发现质量数为206~230的镭的全部同位素,其中只有镭223、224、226、228是天然放射性同位素,其余都是通过人工核反应合成的。镭226半衰期最长,天然丰度最大,是镭的最重要的同位素。

镭是银白色有光泽的金属,熔点700°C,沸点1140°C,密度约5克/厘米³,体心立方晶格。镭的化学性质活泼,与钡相似。金属镭暴露在空气中能迅速反应,生成氧化物和氮化物;能与水反应生成氢氧化镭;新制备的镭盐呈白色,放置后因受辐照而变色。

镭是现代核工业兴起前最重要的放射性物质,广泛应用于医疗、工业和科研领域;把镭盐和硫化锌荧光粉混匀,可制成永久性发光粉。到1975年为止,全世界共生产了约4千克镭,其中85%用于医疗,10%用来制造发光粉。镭是剧毒物质。

氧化态:

Main Ra+2

Other

原子体积:(立方厘米/摩尔)

45.20

元素在海水中的含量:(ppm)

0.00000000002

电离能 (kJ /mol)

M - M+ 509.3

M+ - M2+ 979

M2+ - M3+ 3300

M3+ - M4+ 4400

M4+ - M5+ 5700

M5+ - M6+ 7300

M6+ - M7+ 8600

M7+ - M8+ 9900

M8+ - M9+ 13500

M9+ - M10+ 15100

晶胞参数:

a = 514.8 pm

b = 514.8 pm

c = 514.8 pm

α = 90°

β = 90°

γ = 90°

晶体结构:

晶胞为体心立方晶胞,每个晶胞含有3个金属原子。

§ 相关化学反应

镭在空气中相当的不稳定,很容易与氮气发生反应生成氮化镭:

3 Ra + N2 → Ra3N2

镭也可以和水发生反应,生成氢氧化镭:

Ra + 2 H2O → Ra(OH)2 + H2 ↑

§ 发现人

激光镭雕机

玛丽·居里(Maria Curie)和皮埃尔·居里(Pierre Curie) 发现年代:1898年12月26日上午8时,皮埃尔·居里(Pierre Curie),或译彼埃尔·居里、比埃尔·居里。

1867年11月7日生于巴黎一个医生家庭里。他的儿童和少年时期,性格上好个人沉思,不易改变思路,沉默寡言,反应缓慢,不适应普通学校的灌注式知识训练,不能跟班学习,人们都说他心灵迟钝,所以从小没有进过小学和中学。父亲常带他到乡间采集动、植、矿物标本,培养了他对自然的浓厚兴趣,学到了如何观察事物和如何解释它们的初步方法。居里14岁时,父母为他请了一位数理教师,他的数理进步极快,16岁便考得理学士学位,进入巴黎大学后两年,又取得物理学硕士学位。1880年,他21岁时,和他哥哥雅克·居里一起研究晶体的特性,发现了晶体的压电效应。1891年,他研究物质的磁性与温度的关系,建立了居里定律:顺磁质的磁化系数与绝对温度成反比。他在进行科学研究中,还自己创造和改进了许多新仪器,例如压电水晶秤、居里天平、居里静电计等。1895年7月25日比埃尔·居里与玛丽·居里结婚。

居里夫妇结婚后次年,即1896年,贝可勒耳发现了铀盐的放射性现象,引起这对青年夫妇的极大兴趣,居里夫人决心研究这一不寻常现象的实质。她先检验了当时已知的所有化学元素,发现了钍和钍的化合物也具有放射性。她进一步检验了各种复杂的矿物的放射性,意外地发现沥青铀矿的放射性比纯粹的氧化铀强四倍多。她断定,铀矿石除了铀之外,显然还含有一种放射性更强的元素。

居里以他作为物理学家的经验,立即意识到这一研究成果的重要性,放下自己正在从事的晶体研究,和居里夫人一起投入到寻找新元素的工作中。不久之后,他们就确定,在铀矿石里不是含有一种,而是含有两种未被发现的元素。1898年7月,他们先把其中一种元素命名为钋,以纪念居里夫人的祖国波兰。没过多久, 1898年12月,他们又把另一种元素命名为镭。为了得到纯净的钋和镭,他们进行了艰苦的劳动。在一个破棚子里,日以继夜地工作了四年。自己用铁棍搅拌锅里沸腾的沥青铀矿渣,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,才从几吨沥青铀矿渣中得到十分之一克的镭。由于发现放射性,居里夫妇和贝可勒耳共同获得了1903年诺贝尔物理学奖。[1]

§ 元素描述

密度6.0克/立方厘米(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、碘酸盐;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,当时居里夫人用了3年9个月提炼出0.1克镭。

§ 元素用途

镭是现代核工业兴起前最重要的放射性物质,广泛应用于医疗、工业和科研领域;把镭盐和硫化锌荧光粉混匀,可制成永久性发光粉。到1975年为止,全世界共生产了约4千克镭,其中85%用于医疗,10%用来制造发光粉。镭是剧毒物质。

镭能放射出α和γ两种射线,并生成放射性气体氡。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,镭盐与铍粉的混合制剂,可作中子放射源,用来探测石油资源、岩石组成等。[2]

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更新时间:2024/9/21 17:58:23