Radium

Radium is een zeer radioactief element en kan buitengewoon gevaarlijk zijn. Het werd echter ooit in veel alledaagse producten gebruikt waaronder polshorloges en tandpasta. Men dacht dat het genezende eigenschappen had totdat werd vastgesteld dat de intense radioactiviteit nadelige gezondheidseffecten veroorzaakte.

Ongeveer 1 ppt van de aardkorst bestaat uit radium. Sporen radium komen voor in uraniumertsen en dat komt omdat het een vervalproduct van uranium is. Er zijn verschillende bekende isotopen van radium maar vanwege de snelle vervaltijd van veel isotopen zijn de natuurlijke abundanties van de radiumisotopen onzeker.

Chemische gegevens

Tabel 1 – gegevens element Radium

Symbool	Ra
Volledige naam	Radium
Atoomnummer	88
Atoommassa (g.mol-1 )	226,0254
Groep	aardalkali metaal
Elektronegativiteit (Pauling)	0,9
Dichtheid (g.cm-3 bij 20 °C)	5,5
Smeltpunt (°C)	700
Kookpunt (°C)	1737
Vanderwaalsstraal (nm)	0,283
Ionstraal (nm)	—
Isotopen	—
Elektronenschil	[Rn]7s2
Elektronen per schil	2, 8, 18, 32, 18, 2
Eerste ionisatiepotentiaal (kJ.mol-1 )	509,3
Tweede ionisatiepotentiaal (kJ.mol-1 )	979,0
Derde ionisatiepotentiaal (kJ.mol-1 )	—
Standaard potentiaal (V)	—
Ontdekt door:	1898 door Marie en Pierre Curie

Isotopen

Tabel 2 – istopen en natuurlijke abundanties

Nummer	Naam	Symbool	Atoommassa (u)	Abundantie (%)
88	Radium	223Ra	223,018502	*
		224Ra	224,020212	*
		226Ra	226,025403	*
		228Ra	228,031071	*

Radioisotopen

Tabel 3 – radioisotopen element Radium

Nuclide	Isotopische massa (u)	Halfwaardetijd
202Ra	202,00989	2,6 ms
203Ra	203,00927	4 ms
204Ra	204,00650	60 ms
205Ra	205,00627	220 ms
206Ra	206,00382	0,24 s
207Ra	207,00380	1,3 s
208Ra	208,00184	1,3 s
209Ra	209,00199	4,6 s
210Ra	210,00049	3,7 s
211Ra	211,00089	13 s
212Ra	211,99979	13,0 s
213Ra	213,00038	2,74 min
214Ra	214,00010	2,46 s
215Ra	215,00272	1,55 ms
216Ra	216,00353	182 ns
217Ra	217,00632	1,63 µs
218Ra	218,00714	25,2 µs
219Ra	219,01008	10 ms
220Ra	220,01102	17,9 ms
221Ra	221,01391	28 s
222Ra	222,01537	38,0 s
223Ra	223,01850	11,43 dagen
224Ra	224,02021	3,6319 dagen
225Ra	225,02361	14,9 dagen
226Ra	226,02540	1600 jaar
227Ra	227,02917	42,2 min
228Ra	228,03107	5,75 jaar
229Ra	229,03495	4,0 min
230Ra	230,03705	93 min
231Ra	231,04122	103 s
232Ra	232,04364	250 s
233Ra	233,04806	30 s
234Ra	234,05070	30 s

Bohr – Rutherford diagram

CC BY-SA 2.0 uk, Link

Geschiedenis

Radium is in 1898 door Marie en Pierre Curie ontdekt. Ze bestudeerden een uraniumerts uit Bohemen (het huidige Tsjechië) en toen het uranium  uit het erts was verwijderd en de resten bleken nog steeds radioactief te zijn. De radioactieve resten werden vervolgens afgescheiden en bij bestudering van het spectrum bleek het materiaal voornamelijk barium met een onbekend element te zijn.

Vanwege de straling van het nieuwe element die ongeveer 3 miljoen maal groter was dan de straling van uranium werd het element vernoemd naar het Latijnse woord radius of straal. Uit ongeveer 10 ton uraniumerts haalden de Curies ongeveer 1 milligram radium.

In 1902 isoleerden Marie Curie en de Franse chemicus Andre Debierne voor het eerst radium, ze deden dit met behulp van elektrolyse. Radium E, later bekend als ²¹⁰Bi, was het eerste synthetische radioactieve element dat werd gemaakt.

Weetjes

• Radium is het zwaarste aardalkali elementen. Beryllium, magnesium, calcium, strontium en barium zijn de overige aardalkali elementen.
• De korst van de Aarde bevat ongeveer 1 ppt radium. Hiermee is radium het 84^ste element in de korst van de Aarde.
• Als radium aan lucht wordt blootgesteld dan verandert, als gevolg van oxidatie, de zilverwitte kleur in zwart.
• Radium-226 is het langstlevende radioisotoop. Het heeft een halfwaardetijd van 1062 jaar.
• Radium kan in het lichaam komen door inslikken en inademing. De gezondheidseffecten van radium omvatten o.a. kanker, bloedarmoede, staar en de dood.
• Radium straalt alfadeeltjes uit (twee protonen en twee neutronen tezamen), bèta deeltjes (hoogenergetisch elektronen oftewel positronen) en gammastraling (de meest energetische golflengte van licht).
• Radium bevindt zich in dezelfde groep als calcium en wordt soms gebruikt voor het opsporen van botkanker. Alfadeeltjes die door radium worden uitgezonden kunnen kankercellen vernietigen.
• Radium wordt voornamelijk gewonnen als bijproduct bij de winning van uranium. Het meest radium is afkomstig uit de uraniummijnen van Canada en de Democratische Republiek Congo.
• Radium wordt nog op ongeveer dezelfde manier uit uraniumerts gewonnen als marie en Pierre Curie dat deden aan het einde van de 19^de eeuw.
• Radium werd gebruikt in klokken om de nummers en de cijfers te verven zodat ze zichtbaar waren in het donker. Tegenwoordig wordt radium hier niet meer voor gebruikt.
• Radium reageert met bijna alle niet-metalen waaronder zuurstof, fluor, chloor en stikstof.
• Een curie (Ci) is een eenheid die is genoemd naar de hoeveelheid straling die wordt uitgezonden door een hoeveelheid radionucliden die gelijk is aan 1 gram radium, of met een vervalsnelheid van 37 miljard desintegraties per seconde.
• Omdat radium in kleine hoeveelheden voorkomt in de omgeving worden we constant blootgesteld aan kleine hoeveelheden straling. Er is echter geen bewijs dat deze stralingsniveaus van radium schadelijk zijn.
• De aantekeningen van Marie en Pierre Curie zijn vanwege hun werk met radium nog steeds te radioactief.
• Vanwege haar werk met radium werd Marie Curie de eerste vrouw die een Nobelprijs voor de Natuurkunde won (1903) en de eerste wetenschapper die twee Nobelprijzen won (1911).
• Radium wordt gebruikt om radongas te produceren. Radon wordt gebruikt bij de behandeling van sommige vormen van kanker.
• Radium is een instabiel element en het vervalt verschillende malen om uiteindelijk als lood te eindigen.

Huidig onderzoek

Radium wordt vaak gebruikt om verschillende vormen van kanker te behandelen waaronder vooral botkanker en botmetastasen veroorzaakt door borstkanker.

Spectra

Absorptiespectrum

Emissiespectrum