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鐳 radium 一種天然放射性元素,化學符號Ra,原子序數(shù)88,原子量226。0254,屬周期系 A族,為銀白色金屬。鐳的放射性很強,其英文名來源于拉丁文radius,原意為“射線”。  發(fā)現(xiàn) 1898年M。居里和P。居里等從瀝青鈾礦礦渣中發(fā)現(xiàn)了鐳,1902年分離出90毫克氯化鐳,初步測定了鐳的原子量。  存在 已發(fā)現(xiàn)質量數(shù)206~230的全部鐳同位素,除鐳223、鐳224、鐳226和鐳228是天然放射性同位素外,其余都是通過人工核反應合成的。鐳226半衰期最長,天然豐度最大,是鐳的最重要的同位素。它是鈾鐳放射性衰變系的成員,存在于所有鈾礦石中,在達到放射性平衡的礦石中,鐳與鈾的重量比為3。4×10 :1。  鐳在自然界分布很廣,但含量極微。全世界海洋中約有2萬噸鐳。    鐳有銀白色金屬光澤,熔點700℃,沸點低于1140℃,密度約5克/厘米 ,體心立方晶格。鐳原子的電子構型為(Rn)7s ,氧化態(tài)為+2,化學性質活潑。金屬鐳 露在空氣中迅速反應,生成氧化物和氮化物;與水反應生成氫氧化鐳。新制備的鐳鹽呈白色,放置后因受輻照而變色。在鐳的水溶液中,水分子輻解,每克鐳每天放出13厘米 氣體。   所有鐳鹽都與相應的鋇鹽同晶。硫酸鐳、碳酸鐳、鉻酸鐳和碘酸鐳微溶于水;而氯化鐳、溴化鐳、硝酸鐳和氫氧化鐳易溶于水。除碳酸鐳外,鐳鹽在水中的溶解度均較相應的鋇鹽小。鋇與鐳的性質十分相似,因此常用鋇作微量鐳的載體。  制取 鐳是鈾工業(yè)的副產物。用硫酸從鈾礦石浸出鈾時,鐳以硫酸鹽形式存在于礦渣中。用熱的碳酸鈉溶液將硫酸鐳轉化為碳酸鐳,然后用稀鹽酸溶解,經分級結晶或離子交換色譜法分離,得到純度較高的鐳鹽。中國研究出用硝酸將鈾和鐳一起浸出的提鐳流程,在浸出液中加入鉛載體和硫酸,使硫酸鉛(鋇、鐳)沉淀;沉淀用乙二胺四乙酸堿性溶液溶解,選擇沉淀除鉛,通過陽離子交換樹脂柱進行分離,得到純度95%以上的鐳鹽。金屬鐳由氯化鐳溶液電解還原制得。  應用 在現(xiàn)代核工業(yè)興起以前,鐳是最重要的放射性物質,廣泛應用于醫(yī)療、工業(yè)和科研等領域。鐳和它的衰變產物發(fā)出的γ射線,能破壞惡性組織,故可用鐳針或鐳管來治療癌癥。把鐳鹽和硫化鋅熒光粉混勻,可制成永久性發(fā)光粉;各種儀表和鐘表涂了發(fā)光粉后,可在暗處發(fā)光,便于人們觀測。工業(yè)上用鐳作γ射線照相,對金屬材料或其他固體的內部裂縫和缺陷進行無損檢驗。50年代以后,鐳在這些方面的應用,已在很大程度上被某些人工放射性核素取代。但鐳仍然是重要的放射性標準物質,如在科研和生產中,廣泛使用的鐳γ標準源和鐳-鈹中子標準源。此外,鐳226還是由(n,γ)核反應制取錒227的原料。到1975年為止,全世界總共生產了約4千克鐳,其中85%用于醫(yī)療,10%用來制造發(fā)光粉。  毒性 鐳是劇毒物質,它能取代鈣而在骨骼內濃集。急性中毒時,會造成骨髓的損傷以及造血組織的嚴重破壞等;慢性中毒時,可引起骨瘤和白血病。鐳 226在人體內的最大容許積存量為3。7×10 貝可,在放射性工作場所空氣中的最大容許濃度為1。1×10 貝可/升,在露天水源中的限制濃度為1。1貝可/升。元素符號Ra,原子序數(shù)88,原子量226。0254,常見化合價為+2。在元素周期表中屬ⅡA族,強放射性元素,也是最重的一個堿土金屬。 1898年居里夫婦(Pierre et [hjm] arie Curie)和貝蒙(G。B mont)發(fā)現(xiàn)瀝青鈾礦提鈾殘渣的放射性比鈾礦本身還強。隨后他們從提鈾殘渣的富鋇部分通過分步結晶法,得到另一種放射性很強、原子量比鋇更大的物質,以拉丁文radius(射線)命名。居里夫人當時測得最純部分的原子量為225。18,和現(xiàn)在的測值很接近。居里夫婦由于開創(chuàng)對鐳和放射性的研究,于1902年得到法國科學院的獎勵,而比爾?居里于1905年被選為科學院院士。他們兩人都因此獲得諾貝爾獎金。 自然界的鐳都是 U衰變產生的,因此所有鈾礦中都含鐳。瀝青鈾礦中每10 克的鈾約含有300毫克的鐳。地殼約有1。8×10 噸的鐳。每升海水一般含鐳10 克,地下水根據(jù)地區(qū)不同每升含鐳10 ~10 克。 新制備的金屬鐳有耀眼的白色金屬光澤,性質活潑,暴露在空氣中生成氮化物并變黑,熔點 700 ,沸點約1140 ,密度(20 )5克/厘米 ,比熱(25 )0。0288卡/(克 開)。 從鈾礦提取鐳是把富鈾礦用硝酸溶解,鈾和鐳進入溶液中。向溶液中加入硫酸根離子和鋇鹽或鉛鹽把鐳載帶下來。然后把沉淀物溶解,再用離子交換法分離鋇或鉛。也可用分步結晶法使鐳鋇的氯化物、溴化物分離。也可從瀝青鈾礦提鈾后的殘渣中提取鐳。 1911年居里夫人和德比爾納(A。L。Debierne)用汞陰極和鉑銥陽極電解氯化鐳溶液得鐳汞齊;再于純氫氣氛中,在270~700 蒸餾,除去汞,得到金屬鐳。 雖然鐳本身沒有很強的γ輻射,但其子體則有較強的γ輻射,因而鐳源可以治療腫瘤。鐳及其子體產生的 粒子足夠引發(fā)輕元素的核反應,例如鐳與鈹混合即成為Ra-Be中子源。普通熒光物質如硫化鋅混入鐳,即成為不需外來能量的熒光粉。定量的鐳是 射線標準源的裝料。 70年代以來美國市場鐳的價格約為:100毫克以內為26。5美元/毫克;100~199毫克為 25美元/毫克;超過5克,為20美元/毫克。。

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放射元素。不穩(wěn)定

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鐳是一種極難得到的天然放射性物質,它的形體是有光澤的、象細鹽一樣的白色結晶。

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鐳是有光澤的無色固體,比重為6g/cm3,熔點約為960℃。在空氣中不穩(wěn)定,表面上會生成一層黑色的氮化鐳薄膜,它能強烈地與水作用,分解水后生成Ra(OH)2而轉入溶液。它是一個典型的堿土金屬,化學性質與鋇非常相似。建材用廢渣及產品中,我們最關心的是226Ra,它是衡量建材放射性對人體產生內照射的重要指標。因為226Ra經過α衰變后形成222Rn核素,高濃度的氡會影響人體健康。

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