الراديوم Radium

نظرة عامة:

الراديوم Radium هو عنصر مشع في المجموعة الثانية، والصف السابع من الجدول الدوري. تم اكتشاف الراديوم في عام 1898 من قبل “ماري كوري” (1867-1934) وزوجها، بيير كوري (1867-1934).

وقد تمّ العثور عليه في خام من اليورانيوم يسمى “أكسيد اليورانيوم pitchblende” وهو معدن أسود اللون. وتشمل المعادن الأرضية القلوية أيضًا البريليوم والمغنيسيوم والكالسيوم، والسترونشيوم، والباريوم.

الراديوم هو عنصر مشع، وهذا يعني أنه يعطي شعاع ضوء يمكن رؤيته في الظلام، لكن بسبب إشعاعاته فإن استخدامه قليل نسبيًا.

الاكتشاف والتسمية:

اكتشاف الراديوم هو واحد من القصص الأكثر إثارة للمهتمين في العلوم، لقد قيلت القصة مرارًا وتكرارًا في الكتب، والمقالات، والصور المتحركة، وفي التلفزيون.

تبدأ قصة اكتشافه ببحث الفيزيائي الفرنسي “أنطوان هنري بيكريل” (1852-1908). قام بيكريل في عام 1896 بالكشف عن خام يسمى pitchblende ( أكسيد اليورانيوم ). يحتوي هذا الخام على عنصر اليورانيوم، وقد وجد بيكريل أن هذا الخام يصدر إشعاع يشبه كثيرًا الضوء، الفرق الرئيسي هو أن الإشعاع من pitchblende غير مرئي للعين البشرية.

وقد تسبّب اكتشاف بيكريل في إثارة العلماء كثيرًا، فأوقف العديد من الفيزيائيين أبحاثهم الخاصة، وبدأوا بدراسة هذا الاكتشاف الجديد. كانت ماري سكولدوسكا كوري، طالبة دراسات عليا، من أولئك الذين فعلوا.

ولدت ماري في وارسو ببولندا، وفي عام 1891، انتقلت إلى باريس لدراسة الفيزياء. بعد ثلاث سنوات، التقت الفيزيائي بيير كوري، حيث تزوجا في عام 1895.

كانت ماري وبيار مهتمين بشكل خاص بمعرفة المزيد عن هذا العنصر الخام pitchblende، وما الذي يحتويه حتى يطلق الإشعاع. للإجابة على هذا السؤال. قاموا بتنقية كميات هائلة من الخام الطبيعي. وفي نهاية المطاف، عزلوا عنصرًا جديدًا أصدر إشعاعًا بكثافة أكبر بكثير من أكسيد اليورانيوم نفسه. وقد أطلقوا عليه عنصر البولونيوم الجديد. لكنهم لم يتوقفوا في بحثهم عند هذا الأمر، فقد كانوا يعتقدون أنّ عنصرًا آخر على الأقل قد يتواجد في الخام pitchblende، لذا استمروا في عملية التنقية. وفي عام 1898 عزلوا عنصرا جديدًا ثانيًا دعوا هذا العنصر”الراديوم”. اختاروا هذا الاسم لأنّ العنصر قد أعطى مثل هذا الإشعاع الشديد، واستغرقهم الأمر 4 سنوات أخرى لإعداد غرام واحد من العنصر.

للقيام بذلك، كان عليهم أن يفحصوا أكثر من سبعة أطنان مترية من pitchblende (أكسيد اليورانيوم)!

الخصائص الفيزيائية لعنصر الراديوم Radium

الراديوم معدن أبيض لامع مع نقطة انصهار تبلغ 700 درجة مئوية (1،300 درجة فهرنهايت) ونقطة غليان تبلغ 1،737 درجة مئوية (3،159 درجة فهرنهايت) كثافته 5.5 غرام لكل سنتيمتر مكعب.

يمكنك الاطلاع أيضًا على: الكوريوم المعدن المتوهّج

استخداماته في الساعات:

كان الراديوم يستخدم مرة واحدة في الدهان والتي تم تطبيقها على الأيدي وصنع الساعات. ويمكّن الإشعاع المرئي المنبعث من قراءة الأرقام في الظلام؛ لكن الإشعاع أثبت أنه ضار جدًا للأشخاص الذين قاموا بتطبيق طلاء الراديوم على الساعات.

كان الأسلوب الذي استخدموه هو عن طريق عمل رأس حاد على فرشهم عن طريق تدوير الفرشاة بين شفاههم، ثم غمس الفرشاة في طلاء الراديوم المشع. وقد تسببّ تسلسل الغمس، والتدوير في نهاية المطاف للرسامين أنه قد علق الكثير من الراديوم على شفاههم. أدى ذلك إلى العديد من حالات الإصابة بسرطان الفم والشفة بين هؤلاء الرسامين لذلك لم يعد الراديوم يستخدم في صنع الساعات.

الخواص الكيميائية لعنصر الراديوم Radium :

يتفاعل الراديوم مع معظم اللامعادن، بما في ذلك الأكسجين، والفلور، والكلور والنيتروجين. كما يتفاعل مع الأحماض مع تشكيل غاز الهيدروجين. إنّ الخواص الكيميائية للراديوم أقل فائدة بكثير من نشاطه الإشعاعي.

تواجد الراديوم Radium في الطبيعة:

كمية الراديوم في قشرة الأرض صغيرة جدًا وقد قدّر توافره بحوالي 0.0000001 جزء من المليون، وهذا ليس فقط في pitchblende (أكسيد اليورانيوم)، ولكن في جميع الخامات التي تحتوي على اليورانيوم، والتي تتشكل عندما يصدر اليورانيوم الإشعاع و يتحلل.

يمكنك الاطلاع أيضًا على: الكوبرنيسيوم المعدن الغازي

نظائر عنصر الراديوم Radium: 

هناك أربعة نظائر طبيعية من الراديوم معروفة فهي الراديوم 223، الراديوم 224، الراديوم 226، والراديوم 228.
النظائر هي شكلين أو أكثر من العنصر. تختلف النظائر عن بعضها البعض وفقا لعدد كتلتها (الرقم المكتوب على يمين اسم العنصر هو العدد الكتلي، ويمثل هذا العدد عدد البروتونات زائد النيوترونات في نواة ذرة العنصر. ويحدد عدد البروتونات العنصر ولكن يمكن أن يختلف عدد النيوترونات في الذرة للعنصر الواحد نفسه، وكل اختلاف هو نظير). ويعد الراديوم 226 الوحيد ذو التطبيقات التجارية، ويبلغ عمره النصفي 1620 سنة، بعد تلك الفترة الزمنية، سيبقى فقط نصف العينة الأصلية.

(عمر النصف من عنصر مشع هو الوقت الذي يستغرقه نصف عينة من العنصر لتتحلل والنظائر الثلاثة الأخرى لها نصف عمر لا يتجاوز بضعة أيام أو سنوات، هذه الأعمار النصفية القصيرة تجعل من الصعب العمل مع النظائر)
والنظير الوحيد المستخدم الآن في كثير من الأحيان هو الراديوم-226 والذي لا يتم تطبيقه مباشرة، بدلا من ذلك يتم استخدامه لصنع غاز الرادون.

غاز الرادون هو أحد المنتجات التي تتشكل عندما يتفكك الراديوم، ويعتبر غاز الرادون أسهل وأكثر أمانًا في العمل به من الراديوم نفسه.

الاستخلاص:

العملية التي يتم بها الحصول على الراديوم هي مشابهة لتلك المستخدمة من قبل آل كوري حيث يتم فصل المعدن عن المواد الأخرى الموجودة في أكسيد اليورانيوم pitchblende من خلال سلسلة طويلة من التفاعلات الكيميائية.

الاستخدامات والمركبات:

بسبب تاريخه، الراديوم هو عنصر مهم جدًا ومثير للاهتمام، لكن الراديوم ومركباته لها استخدامات قليلة نسبياً في الواقع، لا يتم تصنيع أكثر من كيلوغرامين (خمسة باوند) من الراديوم سنوياً. يتم استخدام كمية صغيرة من الراديوم المتاح للأغراض الطبية. ويستخدم الراديوم لإنتاج غاز الرادون، الذي يستخدم بدوره في علاج السرطان. كما يستخدم الإشعاع المنبعث من الراديوم أحيانًا لدراسة تركيبة المعادن والبلاستيك والمواد الأخرى.

الآثار الصحية:

مثل جميع المواد المشعة، الراديوم هو مادة خطرة التعامل يمكن أن يقتل الإشعاع الخلايا الحية؛ هذه الخاصية مرغوبة في علاج السرطان، حيث أنّه يمكن قتل الخلايا السرطانية، وبالتالي مساعدة المريض على التعافي من هذا المرض. ولكن يجب توخي الحذر الشديد في استخدام الراديوم لهذا الغرض، حيث يمكن لإشعاعه أيضًا قتل الخلايا السليمة. لذلك يجب على الأشخاص الذين يعملون مع الراديوم الحرص الشديد على عدم ملامسة العنصر لبشرتهم أو ابتلاعه أو استنشاق دخانه.

وفاتها:

ماتت ماري كوري في النهاية نتيجة العمل مع الراديوم بعد إصابتها بسرطان الدم وتوفيت في عام 1934.

المصدر:

Titanium, Chemical Element, Chemistry Explained, Retrieved August 11, 2019, from http://www.chemistryexplained.com/elements/P-T/Radium.html