Radium

Radioaktivní prvek
český názevRadium
latinský názevRadium
anglický názevRadium
chemická značkaRa
protonové číslo88
relativní atomová hmotnost(226,0254)
perioda7
skupinaII.A
zařazeníkovy alk. zemin
rok objevu1898
objevitelM. Sklodowska-Curie
teplota tání [°C]700
teplota varu [°C]1140
hustota [g cm-3]5,0
elektronegativita0,97
oxidační stavyII
elektronová konfigurace[Rn]7s2
atomový poloměr [pm]283
specifické teplo [J g-1K-1]0,12
slučovací teplo [kJ mol-1]0,8
tepelná vodivost [W m-1 K-1]18,6
elektrická vodivost [S m-1]106
1. ionizační potenciál [eV]5,2789
2. ionizační potenciál [eV]10,148
tvrdost podle Mohse -
skupenství za norm. podmíneks

Chemické vlastnosti a reakce

Chemický prvek radium je bílý, lesklý radioaktivní kov, chemickými vlastnostmi podobný baryu.

V minerálních kyselinách se rozpouští za vzniku radnaté soli a vývoje vodíku, výjimkou je reakce radia se zředěnou kyselinou dusičnou, při které se vodík neuvolňuje:

Ra + 2HCl → RaCl2 + H2
4Ra + 10HNO3 → 4Ra(NO3)2 + N2O + 5H2O

Při zahřátí na teplotu 100°C na vzduchu radium hoří za vzniku oxidu radnatého RaO a nitridu radnatého Ra3N2:

2Ra + O2 → 2RaO
3Ra + N2 → Ra3N2

S vodou reaguje kovové radium prudce za vývoje vodíku a za vzniku hydroxidu radnatého:

Ra + 2H2O → Ra(OH)2 + H2

Reakce s fluorem a chlorem nastává za vzniku fluoridu radnatého RaF2 a chloridu radnatého RaCl2 již za laboratorní teloty, se sírou se slučuje na sulfid radnatý RaS při teplotě 150°C.

Ve sloučeninách vystupuje radium v oxidačním stupni II jako radnatý kation Ra2+. Radnaté soli, s výjimkou dusičnanu radnatého Ra(NO3)2, jsou velmi málo rozpustné ve vodě, jsou obvykle bezbarvé, s výjimkou žlutého chromanu radnatého RaCrO4. Na vzduchu modře světélkují a bezbarvý plamen zbarvují intenzivně karmínově červeně.

Výskyt v přírodě

Radium se v přírodě vyskytuje společně s radonem, velmi vzácně jako součást rud uranu, z kterých se složitým postupem ve velmi malém množství získává. 1 tuna uranu obsahuje průměrně 330 mg radia. Radium je obsaženo v důlních vodách uranových dolů, např. ve vodách čerpaných ze střední a východní části příbramského ložiska uranové rudy dosahuje aktivita radia hodnoty až 1200 mBq/l.

Pro objev radia měla zásadní význam těžba uranových rud a výroba uranových barev v Jáchymově. Právě v odpadu z jáchymovské továrny na uranové barvy objevila M. Curie v roce 1898 nový prvek - radium.

V kovové formě bylo radium připraveno až v roce 1910 (M. Curie, A. Debierne) elektrolýzou taveniny chloridu radnatého RaCl2. Na rtuťové katodě se radium vyloučilo ve formě amalgamu, ze kterého bylo získáno destilací ve vodíkové atmosféře. Později bylo kovové radium připraveno také termickým rozkladem azidu Ra(N3)2 a vakuovou redukcí oxidu RaO hliníkem při teplotě 1200°C.

Známým nerostem radia je radiobaryt (Ba,Ra)SO4.

Výroba a využití radia

Čisté kovové radium se nevyrábí, pro technické a léčebné využití se používají pouze jeho sloučeniny.

Rudný koncentrát rudy s obsahem radia se oxidačně praží, tím dojde k odstranění síry a arsenu. Výpražek se rozpustí v kyselině sírové. Působením chloridu barnatého se vysráží radium, v roztoku zůstane uran. Usazenina se převede varem scnbsp;uhličitanem sodným ze síranů na uhličitany a následně kyselinou chlorovodíkovou na chloridy.

Oddělování radia od barya klasickou Curieovou metodou je založeno na frakční krystalizaci, závislé na rozdílné rozpustnosti chloridů radia a barya. Roztok chloridů se odpařuje, až do vzniku zárodečných krystalů, po ochlazení se objeví shluky krystalů bohatší na radium. Krystaly se oddělí, a celý postup se několiksetkrát opakuje, až roztok žádné radium neobsahuje.

Moderní ruský postup oddělování radia od barya využívá frakční srážení radia chromanem barnatým BaCrO4.

Praktické využití nachází radium jako zdroj radioaktivního záření pro léčebné, diagnostické i další účely.

Zdroje

francium ← radium → aktinium