Ra

Radium


Vlak na de ontdekking in 1898 werd radium als een soort radioactief wondermateriaal beschouwd. Het kreeg toepassingen in lichtgevende verf, maar ook in tandpasta en andere producten die dankzij het radium goed zouden zijn voor de gezondheid. Het duurde een kwart eeuw voordat de gevaren serieus werden genomen. Radium emitteert alfa- beta- en gammastraling en gemengd met beryllium is het een neutronenbron. Gemeten naar gewicht is het een miljoen maal radioactiever dan uranium. Zuiver metallisch radium is helderwit maar wordt in lucht snel zwart, waarschijnlijk door de vorming van het nitride.
Symbool Ra Protonen/elektronen 88
Groep 2 Isotopen
Periode Elektronenconfiguratie [Rn] 7s2
Blok s Elektronegativiteit 1,0 (Pauling)
Bij kamertemperatuur vast Atoomstraal 220 10-12m
Dichtheid 5500 kg m-3 Relatieve atoommassa 226
Smeltpunt 700 oC
(973 K)
Soortelijke warmte J kg-1K-1
Kookpunt 1140 oC
(1413 K)
Warmtegeleidingscoëfficiënt W m-1K-1

De toepassing van radium kent een rijke geschiedenis. De radioactiviteit van het element werd direct na de ontdekking benut. Bijvoorbeeld in lichtgevende verf voor wijzerplaten van horloges en op instrumentenpanelen. Het was ook te vinden in tandpasta, haarcrème en zelfs in voedingsmiddelen, vanwege de vermeende gezondheidsbevorderende effecten.

Een kwart eeuw later werd duidelijk dat radium verre van gezond is. Meisjes die werkten of gewerkt hadden aan het aanbrengen van de radiumverf ontwikkelden zweren, bloedarmoede en botkanker.

 

Omdat zij vaak de punt van hun penseel met de tong bevochtigden, kregen deze Radium Girls (foto) kleine hoeveelheden radiumverbindingen binnen. De chemische verwantschap met calcium maakte dat het element vooral in bot terecht kwam, waar het ongemerkt schade aanbracht. Het duurde nog tot in de jaren zestig van de vorige eeuw tot er een eind kwam van dit gebruik van radium

Tegenwoordig wordt radium nog wel gebruikt in neutronenbronnen, bijvoorbeeld bij het opstarten van een kernreactor.

Naam

De naam radium is ontleend aan de radioactieve straling die het uitzendt. Het Latijnse woord voor straal is radius.

 

Ontdekking

Marie en Pierre Curie (foto) ontdekten radium in 1898 in een monster uraniniet (pekblende) uit het Boheemse Joachimsthal (nu Jáchy­mov in Tsjechië). Ze toonden het aan met behulp van spectraalanalyse. Om meer van het element in handen te krijgen verwerkten ze twee wagonladingen afval, overgebleven bij de uraniumwinning. Het leverde een tiende gram radium op.

1910 verkreeg Marie Curie (foto onder) het eerste metallische radium. Ze elektrolyseerde samen met André-Louis Debierne een radiumchlorideoplossing met een kwikkathode. Uit het ontstane radiumamalgaam isoleerden zij het radium via afdampen van het kwik bij 700 °C in een waterstofatmosfeer.

 

Radium is één van de meest zeldzame elementen. Het aandeel in de aardkorst (op basis van gewicht) is 9.10-11 %. Het is het 85e element in rangorde van voorkomen.

Radiumverbindingen komen in zeer kleine hoeveelheden (ca. 300 mg/ton) voor in uraniniet (ook wel bekend als uraanpekblende), dat voornamelijk uit UO2 bestaat. Het is ook aanwezig in carnotiet: K2(UO2)2.V2 O8.3H2O

Uraanmineralen met radium zijn te vinden in Tsjechië (Jáchymov), de  Democratische Republiek Congo, Noord-Canada en de Verenigde Staten (Colorado en Utah).

Het eerste metallische radium werd bereid via elektrolyse van een radiumchlorideoplossing met een kwikkathode. Uit het ontstane radiumamalgaam is het radium te isoleren via afdampen van het kwik bij 700 °C in een waterstofatmosfeer.

Zuiver radiummetaal wordt tegenwoordig verkregen door reductie van het oxide met aluminium bij 1.250 °C in hoog vacuüm:

                        3 RaO + 2 Al --> Al2O3 + 3 Ra

Deel dit op: