РА́ДИЙ

РА́ДИЙ (лат. Radium), Ra, ра­дио­ак­тив­ный хи­мич. эле­мент II груп­пы ко­рот­кой фор­мы (2-й груп­пы длин­ной фор­мы) пе­рио­дич. сис­те­мы; ат. н. 88, от­но­сит­ся к щёлоч­но­зе­мель­ным ме­тал­лам. Ста­биль­ных изо­то­пов не име­ет. Из­вест­ны ра­дио­ак­тив­ные изо­то­пы с мас­со­вы­ми чис­ла­ми 202–234. Наи­бо­лее дол­го­жи­ву­щий ра­дио­нук­лид ²²⁶Ra (T_1/2 1600 лет, α-из­лу­ча­тель) по­сто­ян­но при­сут­ст­ву­ет в сверх­ма­лых ко­ли­че­ст­вах в при­ро­де как член ра­дио­ак­тив­но­го ря­да ²³⁸U (1 т ура­на со­дер­жит до 0,34 г Р.). Как чле­ны ра­дио­ак­тив­ных ря­дов ²³⁵U и ²³²Th в при­ро­де все­гда со­дер­жат­ся край­не ма­лые ко­ли­че­ст­ва ²²³Ra, ²²⁴Ra и ²²⁸Ra. Со­дер­жа­ние Р. в зем­ной ко­ре 1·10^–10% по мас­се.

Об от­кры­тии эле­мен­та со­об­щи­ли в 1898 П. Кю­ри, М. Скло­дов­ская-Кю­ри и Ж. Бе­мон. Суп­ру­ги Кю­ри в ла­бо­ра­тор­ных ус­ло­ви­ях пе­ре­ра­бо­та­ли ок. 1 т за­во­дских от­хо­дов, ос­тав­ших­ся по­сле из­вле­че­ния ура­на из ура­но­вой смол­ки, и вы­де­ли­ли пер­вые 90 мг чис­то­го RaCl₂. На­зва­ние да­но от лат. radius – луч, по­сколь­ку за по­ве­де­ни­ем но­во­го эле­мен­та сле­ди­ли по его из­лу­че­нию. Ме­тал­лич. Р. вы­де­лен Скло­дов­ской-Кю­ри и А. Де­бь­ер­ном элек­тро­ли­зом рас­тво­ра хло­ри­да в 1910. В СССР пер­вые пре­па­ра­ты Р. по­лу­чи­ли В. Г. Хло­пин и И. Я. Ба­ши­лов в 1921.

Кон­фи­гу­ра­ция внеш­ней элек­трон­ной обо­лоч­ки ато­ма Р. 7s²; в со­еди­не­ни­ях про­яв­ля­ет сте­пень окис­ле­ния +2; элек­тро­от­ри­ца­тель­ность по По­лин­гу 0,9; энер­гия ио­ни­за­ции Ra⁰→Ra⁺→Ra²⁺ со­от­вет­ст­вен­но 509,3 и 979,0 кДж/моль. В сво­бод­ном ви­де Р. – се­реб­ри­сто-бе­лый бле­стя­щий ме­талл, бы­ст­ро ту­ск­нею­щий на воз­ду­хе; кри­стал­лич. ре­шёт­ка ку­бич. объ­ём­но­цен­три­ро­ван­ная. По раз­ным ис­точ­ни­кам: t_пл 700–970 °С, t_кип 1500–1700 °С, плот­ность ок. 5000–6000 кг/м³.

Яд­ра ²²⁶Ra при ра­дио­ак­тив­ном рас­паде ис­пус­ка­ют α-час­ти­цы с энер­ги­ей 4,777 МэВ и γ-кван­ты с энер­ги­ей 0,188 МэВ. За счёт са­мо­по­гло­ще­ния γ-кван­тов и α-час­тиц пре­па­ра­ты Р. са­мо­ра­зо­гре­ва­ют­ся. Со­еди­не­ния Р. све­тят­ся в тем­но­те. Про­дук­том рас­па­да ²²⁶Ra яв­ля­ет­ся эко­ло­ги­че­ски опас­ный инерт­ный газ ра­дон ²²²Rn. В 1980-х гг. об­на­ру­жен ра­дио­ак­тив­ный рас­пад ²²³Ra с ис­пус­ка­ни­ем ядер ¹⁴C – т. н. кла­стер­ная ра­дио­ак­тив­ность. Ве­ро­ят­ность та­ко­го рас­пада зна­чи­тель­но мень­ше ве­ро­ят­но­сти α-рас­па­да.

На воз­ду­хе Р. по­кры­ва­ет­ся плён­кой, со­стоя­щей из нит­ри­да Ra₃N₂ и ок­си­да RaO. Ме­тал­лич. Р. реа­ги­ру­ет с во­дой с об­ра­зо­ва­ни­ем рас­тво­ри­мо­го в во­де гид­ро­кси­да Ra(ОН)₂ и во­до­ро­да. Ио­ны Ra²⁺ бес­цвет­ны. Хо­ро­шо рас­тво­ри­мы в во­де хло­рид, бро­мид и нит­рат Р., пло­хо – суль­фат, ок­са­лат, фто­рид, кар­бо­нат и не­ко­то­рые др. со­ли. Взаи­мо­дей­ст­вие вод­ной сус­пен­зии кар­бо­на­та Р. и ди­ок­сида уг­ле­ро­да при­во­дит к об­ра­зова­нию рас­тво­ри­мо­го в во­де гид­ро­кар­бо­на­та Ra(НСО₃)₂. Об­ра­зо­ва­ние это­го со­еди­не­ния во мно­гом обу­слов­ли­ва­ет ми­гра­цию Р. по по­верх­но­сти Зем­ли.

Из от­хо­дов пе­ре­ра­бот­ки ура­но­вых руд Р. вы­де­ля­ют дроб­ной кри­стал­ли­за­ци­ей в со­че­та­нии с ме­то­да­ми ион­но­го об­ме­на. Для оп­ре­де­ле­ния Р. ис­поль­зу­ют ра­дио­мет­рич. ме­то­ды.

Изу­че­ние Р. сыг­ра­ло ог­ром­ную роль в раз­ви­тии на­уч. по­зна­ния, т. к. по­зво­ли­ло вы­яс­нить мн. во­про­сы, свя­зан­ные с яв­ле­ни­ем ра­дио­ак­тив­но­сти. Дли­тель­ное вре­мя Р. был един­ст­вен­ным эле­мен­том, ра­дио­ак­тив­ные свой­ст­ва ко­то­ро­го на­хо­ди­ли прак­тич. при­ме­не­ние в ме­ди­ци­не, для при­го­тов­ле­ния лю­ми­но­фо­ров по­сто­ян­но­го све­че­ния (напр., ёлоч­ных иг­ру­шек по­сто­ян­но­го све­че­ния) и др. В 1950-е гг. Р. был поч­ти пол­но­стью вы­тес­нен дру­ги­ми бо­лее де­шё­вы­ми ра­дио­ну­к­ли­да­ми. В на­стоя­щее вре­мя Р. в не­боль­ших ко­ли­че­ст­вах ис­поль­зу­ют в ме­ди­ци­не как ис­точ­ник ра­до­на для при­го­тов­ле­ния ра­до­но­вых ванн. В сме­си с бе­рил­ли­ем Р. ино­гда ис­поль­зу­ют для при­го­тов­ле­ния ам­пуль­ных ис­точ­ни­ков ней­тро­нов.

Р. вы­со­ко­ток­си­чен. Ра­бо­ту с ним регла­мен­ти­ру­ют до­ку­мен­ты, ука­зан­ные в ст. Ра­дио­хи­мия.