镭(Ra)
镭,是荧蓝色/银白色金属,是最活泼的碱土金属。镭在空气中可迅速与氮气和氧气生成氮化物和氧化物,与水反应剧烈,生成氢氧化镭和氢气。镭的最外电子层有两个电子,氧化态为+2,只形成+2价化合物。镭盐和相应的钡盐属同晶形化合物,化学性质很相似。镭有剧毒,它能取代人体内的钙并在骨骼中浓集,急性中毒时,会造成骨髓的损伤和造血组织的严重破坏,慢性中毒可引起骨瘤和白血病。
镭属周期系ⅡA族,为碱土金属的成员和天然放射性元素。1898年玛丽.居里和皮埃尔.居里从沥青铀矿提取铀后的矿渣中分离出溴化镭,1910年又用电解氯化镭的方法制得了金属镭,它的英文名称来源于拉丁文radius,含义是“射线”。
1898年居里夫妇从沥青铀矿矿渣中发现了镭,1902年分离出90毫克氯化镭,初步测定了镭的原子量。镭在自然界分布很广,但含量极微,地壳中的含量为十亿分之一,总量约1800万吨。现已发现质量数为206~230的镭的全部同位素,其中只有镭223、224、226、228是天然放射性同位素,其余都是通过人工核反应合成的。镭226半衰期最长,天然丰度最大,是镭的最重要的同位素。
镭是银白色有光泽的金属,熔点700℃,沸点1140℃,密度约5克/厘米3,体心立方晶格。镭的化学性质活泼,与钡相似。金属镭暴露在空气中能迅速反应,生成氧化物和氮化物;能与水反应生成氢氧化镭;新制备的镭盐呈白色,放置后因受辐照而变色。
镭是现代核工业兴起前最重要的放射性物质,广泛应用于医疗、工业和科研领域;把镭盐和硫化锌荧光粉混匀,可制成永久性发光粉。到1975年为止,全世界共生产了约4千克镭,其中85%用于医疗,10%用来制造发光粉。镭是剧毒物质。
镭在地壳中的含量为1×10-9%,已发现质量数为206~230的同位素中,除镭223、镭224、镭226、镭228是天然放射性同位素外,其余都是用人工方法合成的。镭存在于所有的铀矿中,每2.8吨铀矿中含1克镭。
元素名称 |
镭 |
元素符号 |
Ra |
原子序数 |
88 |
相对原子质量 (12C=12.0000) |
226.0254 |
英文名称 |
Radium |
原子结构 |
原子半径(?) |
45.2 |
原子体积(cm3/mol) |
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电子模型 |
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电子构型 |
1s22s2p63s2p6d104s2p6d10f145s2p6d106s2p |
离子半径(?) |
1.43 |
共价半径(?) |
- |
氧化态 |
2 |
发现 |
1898年由Pierre 和 Marie Curie (法国巴黎)发现,1911年 Mme. Curie 通过电解RaCl2而分离出金属镭。 |
命名起源 |
from 'radius' (Latin) - ray |
来源 |
存在于铀矿,每三百万份铀矿含镭一份。 |
用途 |
用铀放出的伽马射线治疗癌症。 |
物理性质 |
状态 |
银白色金属,具有非常强的辐射性。 |
熔 点(℃) |
700 |
沸 点(℃) |
1536 |
密度(g/cc,300K) |
5.5 |
比 热(J/gK) |
0.12 |
蒸发热(KJ/mol) |
- |
熔化热(KJ/mol) |
37 |
导电率(106/cm) |
- |
导热系数(W/cmK) |
0.186 |
自燃点(℃) |
- |
闪 点(℃) |
- |
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化学性质 |
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地质数据 |
丰 度 |
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滞留时间(年) |
- |
太阳 (相对于 H=1×1012) |
- |
海水中(ppm) |
2×10-11 |
地壳(ppm) |
6×10-7 |
大西洋表面 |
- |
太平洋表面 |
- |
大气(ppm(体积)) |
- |
大西洋深处 |
- |
太平洋深处 |
- |
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生物数据 |
人体中含量 |
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肝(ppm) |
0.023×10-9 |
器官中 |
|
肌肉(ppm) |
0.23×10-9 |
血(mg dm-3) |
6.6×10-9 |
日摄入量(mg) |
2×10-9 |
骨(ppm) |
4×10-9 |
人(70Kg)均体内总量(mg) |
31×10-9 |
镭的同位素信息
同位素 |
% |
质量 |
自旋 |
核磁矩 |
磁旋比 |
Q |
频率 |
吸收率 |
[223] |
- |
223.018497 |
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[224] |
- |
224.020202 |
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[225] |
- |
225.023604 |
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[226] |
- |
226.025402 |
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[228] |
- |
228.03106 |
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