Radium

24 mei 202130 mei 2021 Chemiepedia

Inhoudsopgave

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

*elektronenschilconfiguratie van 88 Radium*

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.