Ansiklopedi

Marie Curie ve Irène Curie radyumda -

1903 Nobel Fizik Ödülü ve 1911 Nobel Kimya Ödülü sahibi Marie Curie'nin 13. baskısı (1926) için , kızı Irène Curie, daha sonra Irène Joliot-Curie ve 1935 Nobel Kimya Ödülü. Makale Marie ve Pierre Curie'nin radyum keşfini anlatıyor ve özelliklerini, üretimini ve uygulamalarını tartışıyor. Makale, radyum tarafından yayılan radyoaktivitenin "belirli hücrelerin seçici olarak yok edilmesine neden olduğundan ve çok tehlikeli sonuçlara yol açabileceğinden" bahsederken, Marie Curie ve ardından Irène Curie'nin muhtemelen maruz kalmanın neden olduğu lösemiden öldüğü sonraki yıllarda ne yazık ki gösterilen bir özellik. böyle bir radyasyona.

Marie Curie

RADYUM

[Radyum], toprak alkali serilerindeki en yüksek terim olan kalsiyum, stronsiyum, baryum atom ağırlığı 226 olan bir elementtir. Baryum ile pek çok benzerliği olan bir metaldir ve aynı zamanda bir "radyoaktif madde" dir, yani radyasyon emisyonunun eşlik ettiği kendiliğinden parçalanmaya maruz kalan bir maddedir ( bkz.RADYOAKTİVİTE). Bu radyoaktif özellik, radyuma bilimsel amaçlar veya tıbbi kullanım için özel bir önem verir ve aynı zamanda elementin aşırı nadir olmasının da sebebidir. Radyum, ne en radyoaktif ne de en bol olan sayısız radyoaktif maddeden yalnızca biri olmasına rağmen, bozunma hızı ve parçalanma ürünlerinin doğası, radyoaktivite uygulamalarında özellikle olumlu olduğunu kanıtladı ve onu en önemlisi yaptı. radyo elementler.

KİMYASAL ÖZELLİKLER

Spektrum. —Eğer yaydığı radyasyonların kimyasal etkilerini dikkate almazsak, radyum kimyasal sınıflandırmadaki yerinden beklenebilecek özelliklere sahiptir. Radyum, Mendelyeev tablosunun ikinci sütununda atom ağırlığı 226 ile yerleştirilir. Bir atom numarası 88 ile alkali toprak serisinin son terimidir. Radyum tuzları renksizdir ve neredeyse tamamı suda çözünür; sülfat ve karbonat çözünmez. Radyum klorür, konsantre hidroklorik asitte ve alkolde çözünmez. Radyum ve baryum tuzları izomorftur.

Radyumun Hazırlanması. —Metalik radyum, metalik baryum ile aynı şekilde, bir radyum tuzunun cıva katodu ile elektrolizi ile hazırlanmıştır ve cıva, amalgamın kuru hidrojende ısıtılmasıyla ortadan kaldırılmıştır. Metal beyazdır ve yaklaşık 700 ° 'de erir. Suya saldırır ve havanın temasıyla hızla değişir. Atom ağırlığı, baryum için kullanılan yöntemlerle, örneğin susuz radyum klorür ve eşdeğer gümüş klorür veya bromür tartılarak belirlenebilir.

Optik Spektrum. - Optik spektrum, diğer toprak alkali metallerde olduğu gibi, nispeten az sayıda büyük yoğunlukta çizgiden oluşur; menekşe tayfının sınırındaki en güçlü çizgi 3814,6'dır ve bu çizgi radyum varlığı için çok hassas bir testtir; ancak spektral analiz radyoelementlerin tespitinde çok az kullanılır, radyoaktif özellikler önemli ölçüde daha yüksek bir hassasiyet derecesi sunar. Yüksek frekans spektrumu, 88 atom numarası elementinin tahminine uygundur.

RADYOAKTİF ÖZELLİKLER

Genel Olarak Radyoaktif Elemanlar. —Radyoaktif dönüşüm teorisi Rutherford ve Soddy tarafından oluşturulmuştur ( bkz. RADYOAKTİVİTE). Eğer n bir radyoelementin atomlarının sayısı ise, belirli bir t zamanında yok olan atomların oranı, n ne olursa olsun her zaman aynıdır ; bir üstel yasaya göre t zamanı ile atomların sayısı azalır , n = n 0 e-λt burada λ maddenin radyoaktif sabitidir.

Karşılıklı λ, elementin “ortalama ömrü” olarak adlandırılır; Atomların yarısının dönüşümü için gerekli olan T zamanı “periyot” olarak adlandırılır ve T = logε2 / λ ifadesi ile λ sabiti ile ilişkilidir.

Radyoaktif maddeler, α-, β- ve γ-ışınları olarak bilinen üç tür ışın yayar. Α-ışınları, her biri temel yükün iki katına eşit bir pozitif yük taşıyan helyum çekirdekleridir; radyoaktif atomların çekirdeklerinden büyük bir hızla (yaklaşık 1.5 X 109 ila 2.3 X 109 cm./san.) atılırlar. Β ışınları, ışığın hızına yaklaşabilen çeşitli hızlardaki elektronlardır. Γ ışınları, ışık veya X ışınları ile aynı türde bir elektromanyetik radyasyon oluşturur, ancak dalga uzunlukları genellikle çok daha küçüktür ve 0.01 A kadar kısa olabilir. Bazı radyoelementlerin emisyonu neredeyse tamamen nüfuz gücü çok küçük olan α-ışınlarından oluşurken, diğer radyoelementler önemli bir kalınlıktaki maddeye nüfuz edebilen β ve γ ışınları yayar.

Uranyum-Radyum Ailesi. -Radyum, uranyum ailesinin bir üyesidir, yani uranyum atomunun dönüşümü sonucu ortaya çıkan elementlerden biridir; süresi yaklaşık 1.700 yıldır. […]

Her bir elementin atomları, önceki elementin yok edilmiş atomlarından oluşur. Yakın zamanda bu tür minerallerden kimyasal veya fiziksel bir işlemle aktarılmadıkça, bu atomların hiçbiri uranyum mineralleri dışında doğada var olamaz. Uranyum mineralinden ayrıldıklarında yok olmaları gerekir, yok olmaları üretimleriyle telafi edilmez. Sadece uranyum ve toryum, bilinen herhangi bir üretim olmaksızın jeolojik zamanlar boyunca dayanabildikleri kadar uzun ömürlü radyo elementlerdir.

Radyoaktif dönüşüm yasalarına göre, çok eski minerallerde, farklı maddelerin atom sayılarının ortalama ömürlerinin oranına eşit olduğu bir denge durumuna ulaşılır. Daha eski minerallerde radyum / uranyum oranı yaklaşık 3.40 X 10-7'dir; buna göre yüksek oranda radyum içeren bir mineral bulmayı bekleyemeyiz. Yine de saf radyum düşünülebilir miktarlarda hazırlanabilirken, yavaşça parçalanan uranyum ve toryum dışındaki diğer radyoelementler miktar olarak hazırlanamazlar, çünkü çoğu çok daha küçük miktarlarda bulunurlar. Radyoaktif bir maddenin parçalanması ne kadar hızlı olursa, yeryüzündeki mineraller arasındaki oranı o kadar küçüktür, ancak etkinliği o kadar büyüktür. Böylece radyum, uranyumdan milyonlarca kat daha aktiftir ve 5,Polonyumdan 000 kat daha az.

Radyasyon Tüpünün Radyasyonu. —Küçük miktarlarda radyum, genellikle "radyum tüpleri" adı verilen kapalı cam tüplerde saklanır. Radyum yalnızca α-ışınları ve zayıf bir β-radyasyonu yayar; bir radyum tüpünün yaydığı nüfuz edici radyasyon, radyumun radyoaktif dönüşümleri tarafından kademeli olarak biriktirilen parçalanma ürünlerinden gelir; ilki, radon veya radyum emisyonu, bir radyoaktif gaz, sonraki terim inert gazlar dizisindeki ksenon; ikincisi, radyum A, B, C, “hızlı değişimin aktif birikimi” olarak adlandırılır; üçüncü olarak, "yavaş değişimin aktif birikimi" olarak adlandırılan radyum D, E ve radyum F veya polonyum; son olarak, inaktif kurşun ve ayrıca a-ışınları şeklinde üretilen helyum.

Bir radyum tüpünün güçlü nüfuz edici radyasyonu, radyum B ve C tarafından yayılır. Saf radyum tuzu bir tüpe kapatıldığında, etkinlik yaklaşık bir ay boyunca artar, radyum, radon ve aktif birikinti arasında bir denge durumuna ulaşılıncaya kadar. hızlı değişim, bu unsurların her birinin üretimi yok edilmesiyle telafi edildiğinde. Nüfuz edici radyasyon, özellikle terapide değerli kullanımı ile bilinen, ışınları ve γ ışınlarından oluşur.

Bir gram radyumla dengede olan radon miktarına "curie" denir. Radon bir tüp içinde ayrı ayrı çıkarılır ve kapatılırsa, radyum A, B, C birikir ve bir radonun nüfuz eden radyasyonu bir gram radyumla aynı olur. Ancak radon tüpünün aktivitesi, radon periyodu olan 3.82 günde değerinin yarısına inerken, bir radyum tüpünün aktivitesi denge sağlandıktan sonra pratik olarak sabit kalır; düşüş 10 yılda sadece% 0,4'tür.

Radyasyonun Etkileri. —Radyum radyasyonu, ışınların tüm olağan etkilerini üretir ( bkz. RADYOAKTİVİTE); gazların iyonlaşması, sürekli ısı üretimi, belirli maddelerin fosforesansının uyarılması (çinko sülfür vb.), camın renklendirilmesi, kimyasal eylemler (örneğin suyun ayrışması), fotografik eylemler, biyolojik eylemler. Karanlıkta gözlemlenen radyum bileşikleri, yeni hazırlanmış klorür veya bromürde özellikle parlak olan ve kendi radyasyonunun tuzu üzerindeki etkisiyle belirlenen kendiliğinden bir parlaklık sergiler.

Radyumun Aktivitesi.—Radyuma ait α-ışınlarının menzili 3.4 cm'dir. 15 ° C'de havada. ve normal basınç. Radyum tarafından yayılan a partiküllerinin sayısı, farklı numaralandırma yöntemleriyle (sintilasyon veya sayım odası) ölçüldü; sonuç saniyede 3.40 X 1010 ile 3.72 X 1010 partikül arasında değişir. ve radyum gramı başına; bu verilerden radyumun ortalama ömrü çıkarılabilir. 4.1 cm., 4.7 cm aralığındaki diğer üç a-ışını grubu. ve 7 cm. radon ve aktif birikinti, radyum A, B, C tarafından yayılır. Radyumun kendisinin ürettiği ısı, saatte ve gram başına yaklaşık 25 kaloridir. Hızlı değişimin parçalanma ürünleri ile dengede olan bir radyum tüpü için, ısı üretimi saatte ve gram başına yaklaşık 137 kaloridir. Bu ısıtma etkisi, temelde a-ışınlarının enerjisinin emilmesinden kaynaklanmaktadır.

$config[zx-auto] not found$config[zx-overlay] not found