Radi

Radi
Franxi ← Radi → Actini Ba     88 Ra                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               ↑ Ra ↓ Ubn Bảng tiêu chuẩn
Hình dạng
Ánh kim bạc trắng
Tính chất chung
Tên, Ký hiệu, Số	Radi, Ra, 88
Phiên âm	/ˈreɪdiəm/ RAY-dee-əm
Phân loại	Kim loại kiềm thổ
Nhóm, Chu kỳ, Phân lớp	2, 7, s
Khối lượng nguyên tử	(226)
Cấu hình electron	[Rn] 7s2
Số electron trên vỏ điện tử	2, 8, 18, 32, 18, 8, 2
Tính chất vật lý
Màu	Ánh kim bạc trắng
Trạng thái vật chất	Chất rắn
Mật độ gần nhiệt độ phòng	5,5 g·cm−3
Nhiệt độ nóng chảy	973 K, 700 °C, 1292 °F
Nhiệt độ sôi	2010 K, 1737 °C, 3159 °F
Nhiệt lượng nóng chảy	8,5 kJ·mol−1
Nhiệt lượng bay hơi	113 kJ·mol−1
Áp suất hơi P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k ở T (K) 819 906 1037 1209 1446 1799
Tính chất nguyên tử
Trạng thái ôxi hóa	Bazơ mạnh
Độ âm điện	0,9 (thang Pauling)
Năng lượng ion hóa	Thứ nhất: 509,3 kJ·mol−1 Thứ hai: 979,0 kJ·mol−1
Độ dài liên kết cộng hóa trị	221±2 pm
Bán kính van der Waals	283 pm
Thông tin khác
Cấu trúc tinh thể	Lập phương tâm khối
Trạng thái trật tự từ	Không nhiễm từ
Điện trở suất (20 °C)	1 µ Ω·m
Độ dẫn nhiệt	18.6 W·m−1·K−1
Số đăng ký CAS	7440-14-4
Đồng vị ổn định nhất
Bài chính: Đồng vị của Radi
iso NA Chu kỳ bán rã DM DE (MeV) DP 223Ra Tổng hợp 11,43 ngày alpha 5.99 219Rn 224Ra Tổng hợp 3,6319 ngày alpha 5.789 220Rn 226Ra ~100% 1601 năm alpha 4.871 222Rn 228Ra Tổng hợp 5,75 năm beta− 0.046 228Ac

Radi là một nguyên tố hóa học có tính phóng xạ, có kí hiệu là Ra và số hiệu nguyên tử là 88 trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Nó có màu trắng và dễ bị oxi hóa khi tiếp xúc với không khí sẽ chuyển sang màu đen. Radi là một kim loại kiềm thổ được tìm thấy ở dạng vết trong các quặng urani. Đồng vị bền nhất của Ra là Radi 226, có chu kỳ bán rã là 1602 năm và quá trình phân rã sẽ tạo ra khí radon.

Đặc điểm

Ra là kim loại kiềm thổ nặng nhất có tính phóng xạ và tính chất hóa giống giống với bari. Đây là kim loại được tìm thấy trong quặng urani và các kim loại urani khác. Các hạt phóng xạ từ radi giữ cho nhiệt độ của nó cao hơn môi trường xung quanh, thuộc ba loại: hạt alpha, hạt beta, và tia gamma.

Kim loại radi nguyên chất có màu trắng sáng nhưng khi tiếp xúc với không khí sẽ chuyển sang màu đen (có thể tạo ra nitrit). Radi có tính phát quang (tạo ra màu xanh dương), phản ứng mạnh với nước và dầu để tạo thành radi hidroxit và hơi mạnh hơn so với phản ứng của bari. Radi thường ở trạng thái rắn.

Ứng dụng

Các ứng dụng thực tiễn của radi được phân chia thào đặc tính phóng xạ của nó. Các đồng vị phóng xạ được phát hiện gần đây như Coban 60 và Xeri 137, đang thay thế dần radi thậm chí dẫn đến việc sử dụng hạn chế bởi vì một số đồng vị phát xạ rất mạnh không an toàn trong vận chuyển và các đồng vị mới này xuất hiện phổ biến hơn trong tự nhiên.

Khi trộn với beri nó là nguồn nơtron dùng trong các thí nghiệm vật lý.

Phân bố

Radi là một sản phẩm phân rã của urani và cũng được tìm thấy trong tất cả các quặng chứa urani (một tấn quặng uraninit chứa 0,0001 gram radi). Radi đầu tiên được tìm thấy trong các quặng chứa urani ở Joachimsthal, Bohemia, Cộng hòa Sec. Cát carnotit ở Colorado cũng cung cấp một số nguyên tố nhưng các quặng giàu hơn thì được tìm thấy ở Congo và khu vực Great Lakes, Canada, và cũng có thể được chiết tách từ chất thải urani. Các mỏ urani chứa lượng lớn radi được phát hiện ở Canada (Ontario), Hoa Kỳ (New Mexico, Utah, và Virginia), Australia, cũng như một số nơi khác.

Hợp chất

Bài chính thể loại: Hợp chất radi.

Các hợp chất có màu ngọn lửa là crimson (đỏ hoặc crimson sắc tía) và mang đặc điểm của quang phổ điện từ. Do chu kỳ bán rã của nó ngắn và cường độ phóng xạ cao nên các hợp chất radi rất hiếm và hầu như chỉ gặp trong các quặng urani.

• radi florua (RaF₂)
• radi clorua (RaCl₂)
• radi bromua (RaBr₂)
• radi iốđua (RaI₂)
• radi ôxít (RaO)
• radi nitrua (Ra₃N₂)

Các đồng vị

Radi (Ra) có 25 đồng vị khác nhau đã được biết đến, 4 trong số đó được tìm thấy trong tự nhiên thì ²²⁶Ra phổ biến nhất. ²²³Ra, ²²⁴Ra, ²²⁶Ra và ²²⁸Ra tất cả được tạo ra từ phân rã của Urani (U) hoặc Thori (Th). ²²⁶Ra là sản phẩm phân rã từ ²³⁸U, và là đồng vị có chu kỳ bán rã dài nhất 1602 năm; tiếp sau là ²²⁸Ra phân rã từ ²³²Th có chu kỳ bán rã 5,75 năm.

Tính phóng xạ

Radi có tính phóng xạ cao hơn 1 triệu lần so với urani có cùng khối lượng. Phân rã diễn ra ít nhất là sáu giai đoạn; các sản phẩm chính của nó theo các kết quả nghiên cứu được gọi xạ khí radi (như radon)　gồm radi A (poloni), radi B (chì), radi C (bitmut), vv.... Radon là một khí nặng và sảb phẩm sau nó là chất rắn. Các sản phẩm này bản thân nó cũng là các nguyên tố phóng xạ, và tất nhiên những nguyên tố tạo ra sau sẽ có khối lượng nhẹ hơn các nguyên tố phóng xạ trước đó.

Radi giảm khoảng 1% độ hoạt động mỗi 25 năm để biến đổi thành các nguyên tố có khối lượng nguyên tử nhẹ nhơn và chì là sản phẩm cuối cùng.

Độ phóng xạ theo đơn vị SI là becquerel (Bq), tương đương với một phân rã/giây. Đon vị Curie cũng được sử dụng nhưng không thuộc hệ SI thì cũng tính tốc độ phân rã như sẽ tính cho 1 gram Ra-226 (3.7 x 10¹⁰ phân rã/giây tương đương 37 GBq).

Độ an toàn

Do tiếp xúc nhiều với radi trong quá trình nghiên cứu mà Marie Curie chết là do nhiễm chất phóng xạ này.

• Radi có tính phóng xạ rất cao kể cả các sản phẩm phân rã của nó, khí radon cũng có tính phóng xạ. Kể từ khi radi có đặc điểm hóa học giống với canxi, nó có thể gây tổn hại lớn khi đặt nó trong xương. Việc hít, tiêm, ăn hoặc tiếp xúc với radi có thể gây ung thư và các rối loại khác. Các kho lưu giữ radi cần được thông gió để tránh tích tụ khí radon.

• Năng lượng phát xạ từ phân rã radi có thể ion hóa các chất khí, ảnh hưởng đến bản kẽm phim ảnh, hoặc làm đau rát trên da cũng như tạo ra một số ảnh hưởng bất lợi khác.

Tham khảo

• Albert Stwertka (1998). Guide to the Elements - Revised Edition. Nhà in Đại hocOxford University Press. ISBN 0-19-508083-1. 
• “Radium”. Los Alamos National Laboratory (Chemistry Operations). 18 tháng 12 năm 2003. Truy cập ngày 25 tháng 12 năm 2007. 
• Denise Grady (6 tháng 10 năm 1998). “A Glow in the Dark, and a Lesson in Scientific Peril”. The New York Times. Truy cập ngày 25 tháng 12 năm 2007. 
• Nanny Fröman (1 tháng 12 năm 1996). “Marie and Pierre Curie and the Discovery of Polonium and Radium”. Nobel Foundation. Truy cập ngày 25 tháng 12 năm 2007. 

Liên kết ngoài

• WebElements.com - Radium (also used as a reference)
• Lateral Science - Radium Discovery
• Photos of Radium Water Bath in Oklahoma
• NLM Hazardous Substances Databank – Radium, Radioactive
• Reproduction of a 1942 comic book ad selling a "Radiumscope" to children