기호 Ra 라듐에 대해

[The Dance of Life]

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Radium

라듐
이 기사는 화학 원소에 관한 것이다. 다른 용도는 참조 라듐 (모호함).
혼동하지 않기 라돈.
라듐은 화학 원소이며 기호 Ra와 원자번호 88을 가지고 있다. 주기율표 2족의 여섯 번째 원소로, 알칼리 토금속이라고도 한다. 순수한 라듐은 은백색이지만 공기에 노출되면 질소(산소가 아닌)와 쉽게 반응하여 질화라듐(Ra3N2)의 검은색 표면층을 형성한다. 라듐의 모든 동위원소는 방사성이며, 가장 안정적인 동위원소는 반감기가 1,600년인 라듐-226이다. 라듐이 붕괴하면 부산물로 이온화 방사선을 방출하는데, 이는 형광 화학물질을 여기시켜 방사선 발광을 일으킬 수 있다. 이 특성으로 인해 발견 후 자체 발광 페인트에 널리 사용되었다. 양으로 발생하는 방사성 원소 중 라듐은 특히 독성이 있는 것으로 간주되며, 라듐과 즉각적인 부패 생성물 라돈의 방사능과 뼈에 축적되는 경향으로 인해 발암성이 있다.

라듐, 88Ra

매우 작은 구리 호일 샘플에 라듐을 전기 도금하고 폴리우레탄으로 덮어 공기와의 반응을 방지한다.
라듐
발음
/ˈreɪdiəm/ ​(레이-dee-əm)
외모
은백 금속
질량수
[226]
라듐 인 더 주기율표
Hydrogen
헬륨
Lithium
베릴륨
보론
탄소
질소
산소
불소
네온
Sodium
마그네슘
알루미늄
실리콘
인
황
염소
아르곤
Potassium
칼슘
스칸듐
티타늄
바나듐
크로뮴
망간
철
코발트
니켈
구리
아연
갈륨
게르마늄
비소
셀레늄
브로민
크립톤
Rubidium
스트론튬
이트리움
지르코늄
니오븀
몰리브덴
테크네튬
루테늄
로듐
팔라듐
실버
카드뮴
인듐
주석
안티모니
텔루륨
아이오딘
제논
Caesium
바륨
란타눔
세륨
프라세오디뮴
네오디뮴
프로메튬
사마륨
유로퓸
가돌리늄
테르븀
디스프로슘
홀뮴
에르븀
툴륨
이테르븀
루테튬
하프늄
탄탈룸
텅스텐
레늄
오스뮴
이리듐
백금
골드
수은(원소)
탈륨
리드
비스무트
폴로늄
아스타틴
라돈
Francium
라듐
악티늄
토륨
프로탁티늄
우라늄
해왕성
플루토늄
아메리카
큐륨
베르켈리움
캘리포니아
아인슈타인
페르미움
멘델레비움
노벨륨
로렌시움
러더퍼드디움
두브늄
시보르기움
보리움
칼륨
마이트네륨
다름슈타디움
뢴트게늄
코페르니슘
니호늄
플레로비움
모스코비움
간모륨
테네신
오가네손
바
↑
라
↓
(Ubn)
프란시움 ← 라듐 → 악티늄
원자수(Z)
88
그룹
2족(알칼리 토금속)
기간
7기
블록
S블록
전자배열
[Rn] 7s2
쉘당 전자
2, 8, 18, 32, 18, 8, 2
물리적 성질
위상 STP에서
고체
녹는점
973 K (700°C, 1292°F) (논쟁)
끓는점
2010 K (1737°C, 3159°F)
밀도 (근근 r.t.)
5.5 g/cm3
핵융합열
8.5 kJ/mol
기화열
113 kJ/mol
증기압
P (pa) 大判例 1 10 100 1 K 10K 100 K
~에서 T (k) 會定權의 會定 819 906 1037 1209 1446 1799
원자 특성
산화 상태
공통: +2
전기음성도
폴링 척도 : 0.9
이온화 에너지
1차 : 509.3 kJ/mol
2차 : 979.0 kJ/mol
공유반경
221±2 PM
반데르발스반경
오후 283시
라듐의 스펙트럼선
기타 속성
자연발생
붕괴로부터
결정 구조
​본체중심입방체 (bcc) (cF4)
격자 상수
A = 오후 514.8시(근처) RT.)[1]
열전도율
18.6 W/(m⋅K)
전기저항률
1 μΩ⋅m (20°C에서)
자기 순서
비자성
CAS 번호
7440-14-4
역사
네이밍
라틴어 이후 반경 (선), 붕괴될 때 광선의 형태로 방출하기 위한
디스커버리
피에르 그리고 마리 퀴리 (1898)
1차 격리
마리 퀴리 (1910)
라듐 동위원소V.E.
주동위원소[2] 부패하다
어번댄스 반감기 (t1/2) 모드 프로덕트
223라 흔적 11.43 d α 219Rn
224라 흔적 3.6319 d α 220Rn
225라 흔적 14.9 d β- 225Ac
α[3] 221Rn
226라 흔적 1599 y α 222Rn
228라 흔적 5.75 y β- 228Ac
카테고리: 라듐
뷰토크편집 | 참고문헌

라듐-226 방사선원.
활동 3300 Bq (3.3 kBq)
염화라듐 형태의 라듐은 1898년 마리와 피에르 퀴리가 야치모프에서 채굴한 광석에서 발견했다. 그들은 우라니나이트에서 라듐 화합물을 추출하고 5일 후 프랑스 과학 아카데미에서 발견을 발표했다. 1910년 염화라듐의 전기분해를 통해 마리 퀴리와 앙드레 루이 드비에르네에 의해 라듐이 금속 상태로 분리되었고, 곧이어 오스트리아, 미국, 벨기에에서 더 큰 규모로 금속이 생산되기 시작했다. 그러나 전 세계적으로 생산되는 라듐의 양은 다른 원소에 비해 항상 적었고 2010년대까지 주로 사용 후 핵연료에서 추출하는 것을 통한 라듐의 연간 생산량은 100g 미만이었다.

자연에서 라듐은 우라늄 광석에서 우라늄나이트 톤당 7분의 1g의 작은 양으로 발견되고 토륨 광석에서는 미량으로 발견된다. 라듐은 살아있는 유기체에 필요하지 않으며 방사능과 화학적 반응성은 칼슘의 화학적 모방으로 인해 생화학적 과정에 통합될 때 건강에 악영향을 미칠 가능성이 있다. 2018년 현재 핵의학 외에 라듐은 상업적 응용이 없다. 이전에는 1910년대부터 1970년대까지 방사성 발광 장치의 방사성 공급원으로 사용되었으며 추정되는 치료력을 위해 방사성 돌팔이에서도 사용되었다. 거의 모든 응용 분야에서 라듐은 덜 위험한 방사성 동위원소로 대체되었으며, 남아 있는 몇 안 되는 비의료적 용도 중 하나는 원자로에서 악티늄을 생산하는 것이다.

벌크 속성
라듐은 가장 많이 알려져 있습니다. 알칼리 토금속 그리고 유일한 것이죠. 방사성 그 그룹의 일원입니다. 물리적 및 화학적 특성은 라이터와 가장 유사합니다. 동족, 바륨.[4]

순수 라듐은 a 휘발성, 윤기 있는 은백색 금속, 비록 더 가벼운 동족체이지만 칼슘, 스트론튬그리고 바륨은 약간 노란색을 띠고 있습니다.[4] 라듐의 광택 표면은 공기에 노출되면 빠르게 검게 변하는데, 이는 아마도 형성 때문일 것이다. 질화라듐 (ra)3N2).[5] 그것은 융점 700°C(1,292°F) 또는 960°C(1,760°F)입니다.[A] 그리고 그것은 끓는점 1,737°C(3,159°F)이지만 이는 잘 확립되어 있지 않다.[6] 이 두 값 모두 바륨 값보다 약간 낮아 확인할 수 있다. 주기적 추세 2군 요소를 내려갑니다.[7] 바륨과 그와 같은 알칼리 금속, 라듐은 에서 결정화됩니다. 본체중심입방체 구조 표준온도 및 압력: 라듐–라듐 결합 거리는 514.8입니다. 피코미터.[8] 라듐의 밀도는 5.5 g/cm이다. 3, 바륨보다 높고 두 원소가 유사합니다. 결정 구조 (BCC 표준 온도 및 압력에서).[9][10]

동위원소
주요 기사: 라듐 동위원소

붕괴 사슬 ~의 238U, 원시인 전구자 ~의 226라
라듐은 33개의 알려진 동위원소를 가지고 있다. 질량수 202에서 234까지, 모두 방사성.[2] 이 중 4개 – 223라 (반감기 11.4일), 224라(3.64일), 226라(1600년), 그리고 228Ra (5.75 년) – 자연적으로 발생합니다. 붕괴 사슬 원시적인 토륨-232, 우라늄-235, 그리고 우라늄-238 (223우라늄-235의 Ra, 226우라늄-238의 Ra와 토륨-232의 나머지 2개. 그럼에도 불구하고 이러한 동위원소는 여전히 가지고 있다. 반감기 너무 짧아서 원시 방사성 핵종그리고 이러한 붕괴 사슬에서 자연에만 존재합니다.[11] 대부분과 함께 인공적 225자연에서 미세한 흔적들의 붕괴 산물로만 발생하는 Ra (15 d) 넵투늄-237,[12] 이들은 라듐의 가장 안정한 5가지 동위원소이다. [2] 알려진 다른 27개의 라듐 동위원소는 모두 2시간 미만의 반감기를 가지고 있으며 대다수는 1분 미만의 반감기를 가지고 있다.[2] 이 중에서 221Ra(반감기 28 s)도 a로 발생 237Np 딸, 그리고 220라와 222Ra는 아직 관찰되지 않은 사람들에 의해 생산될 것이다. 이중 베타 붕괴 자연의 라돈 동위 원소.[13] 최소 12개 핵이성질체 가장 안정적인 것은 130~230밀리초 사이의 반감기를 가진 라듐-205m이며, 이는 여전히 24보다 짧다. 지상 상태 라듐 동위원소.[2]

226Ra는 라듐의 가장 안정한 동위원소이며 라듐의 마지막 동위원소이다. (4n + 2) 반감기가 천년이 넘는 우라늄-238의 붕괴 사슬; 그것은 거의 모든 천연 라듐을 구성한다. 그것의 즉각적인 붕괴 생성물은 조밀한 방사성 물질이다. 희가스 라돈 (구체적으로 동위원소 222Rn), 환경 라듐의 위험의 많은 부분을 담당하는 것이다.[14][B.] 같은 것보다 270만배 더 방사성이 있다 몰량 자연의 우라늄 (대부분 우라늄-238)은 비례적으로 더 짧은 반감기 때문이다.[15][16]

라듐 금속 샘플은 더 높은 수준을 유지합니다. 온도 그것이 방출하는 방사선 때문에 주변보다 더 많습니다. 천연 라듐 (주로 226Ra) 대부분 방출 알파 입자그러나 붕괴 사슬의 다른 단계 ( 우라늄 또는 라듐 계열) 방출 알파 또는 베타 입자, 그리고 거의 모든 입자 방출은 동반됩니다. 감마선.[17]

실험 핵물리학 연구에 따르면 여러 라듐 동위원소의 핵이 222라, 224라와 226Ra, 반사-비대칭("배와 같은") 모양을 가지고 있다.[18] 특히 라듐-224에 대한 이 실험 정보는 에서 얻었습니다. 이졸데 라는 기법을 사용해서 쿨롱 여기.[19][20]

화학
라듐은 용액에서 +2의 산화 상태만을 나타낸다.[5] 무색 Ra를 형성합니다.2+ 양이온 ~안에서 수용액, 매우 높습니다. 기본 그리고 형성되지 않습니다. 콤플렉스 쉽게.[5] 따라서 대부분의 라듐 화합물은 간단합니다. 이온성 화합물,[5] 참여하지만. 6S와 6P 전자 (7s 전자 원자가 외에)로 인해 예상됩니다. 상대론적 효과 그리고 그것을 향상시킬 것입니다. 공유 라듐 화합물의 특성 라프2 그리고 라~에서2.[21] 이러한 이유로, 표준 전극 전위 for the 반반작용 라2+ (aq) + 2e- → Ra(s)는 -2.916 V바륨의 경우 값 -2.92 V보다 약간 낮은 반면 값은 이전에 그룹 아래로 부드럽게 증가했다(Ca: -2.84 V; Sr: -2.89 V; Ba: -2.92 V).[22] 바륨과 라듐의 값은 무거운 알칼리 금속의 값과 거의 정확히 같다. 칼륨, 루비듐, 그리고 세슘.[22]

화합물

226질산 Ra (10 mCi) - 앤드류 R. 버고인 박사의 사진 - 오크 리지 국립 연구소
고체 라듐 화합물은 라듐 이온이 특정한 착색을 제공하지 않기 때문에 흰색이지만 자가로 인해 시간이 지남에 따라 점차 노란색으로 변하고 어두워진다.전파용해 라듐에서. 알파 붕괴.[5] 불용성 라듐 화합물 공침전 모든 바륨을 사용하여 대부분 스트론튬, 그리고 대부분 납 화합물.[23]

산화라듐 (RaO)는 라듐과 공기의 반응으로 인해 형성되기 때문에 특성이 좋지 않다. 질화라듐.[24] 수산화라듐 (Ra(OH)2)는 라듐 금속과 물의 반응을 통해 형성되며 알칼리토류 수산화물 중에서 가장 쉽게 용해되고 바륨 동족체보다 더 강한 염기이다. 수산화바륨.[25] 또한 용해성이 더 높습니다. 수산화 악티늄 그리고 수산화토륨: 이 세 개의 인접한 수산화물은 침전시켜 분리할 수 있습니다. 암모니아.[25]

염화라듐 (racl)2)는 무색이고, 발광 화합물. 에 의한 자기 손상으로 인해 시간이 지나면 노란색이 됩니다. 알파 복사 라듐이 부패할 때 방출됩니다. 소량의 바륨 불순물은 화합물에 a를 제공한다. 장미색.[25] 그것은 물에 녹지만 덜 녹는다. 염화바륨, 그리고 그것의 용해도는 농도가 증가함에 따라 감소한다. 염산. 수용액으로부터의 결정화는 이수화물 RaCl을 제공한다.2·2H2O, 등불질 바륨 아날로그와 함께.[25]

브롬화라듐 (rabr)2)는 또한 무색 발광 화합물이다.[25] 물에서는 염화라듐보다 더 용해성이 높다. 염화라듐과 마찬가지로 수용액에서 결정화하면 이수화물 RaBr이 생성된다.2·2H2O, 바륨 유사체와 동형이다. 브롬화 라듐이 방출하는 이온화 방사선은 흥분한다. 질소 공기 중의 분자들은 빛을 발하게 합니다. The 알파 입자 라듐에 의해 방출된 두 개의 전자는 빠르게 얻어 중성이 된다. 헬륨내부에 축적되어 브롬화 라듐 결정을 약화시킵니다. 이 효과로 인해 결정이 깨지거나 심지어 폭발하기도 합니다.[25]

질산라듐 (라(NO)3)2)는 용해시켜 만들 수 있는 백색 화합물이다. 탄산라듐 ~안에서 질산. 질산 농도가 증가할수록 질산라듐의 용해도가 감소하는데, 이는 라듐의 화학적 정제에 중요한 성질이다.[25]

라듐은 가벼운 동종 바륨과 거의 동일한 불용성 염을 형성합니다. 그것은 불용성을 형성합니다. 황산염 (라소)4, 가장 불용성인 알려진 황산염), 크로메이트 (라크로)4), 탄산염 (라코)3), 요오드산염 (라(IO)3)2), 테트라플루오로베릴레이트 (라베프)4), 그리고 질산염 (Ra(NO)3)2). 탄산염을 제외하고 이들은 모두 해당 바륨염보다 물에 덜 용해되지만 모두 등구조 그들의 바륨 상대에게 말이죠. 또한, 인산라듐, 옥살산염, 그리고 아황산염 아마도 불용성일 것입니다. 공침전 상응하는 불용성 바륨 염과 함께.[26] 황산라듐의 큰 불용성 (20°C에서 2.1에 불과함) MG 1에 녹을 것이다. kg 물)은 생물학적으로 덜 위험한 라듐 화합물 중 하나임을 의미한다.[27] Ra의 큰 이온반경은2+ (오후 148시) 형성 능력이 약합니다. 배위 복합체 그리고 높은 pH가 아닐 때 수용액에서 라듐을 잘 추출하지 못한다.[28]

발생
라듐의 모든 동위원소는 반감기가 훨씬 짧다. 지구의 나이그래서 원시 라듐은 오래 전에 붕괴되었을 것입니다. 그럼에도 불구하고 라듐은 여전히 발생한다. 환경에서., 동위원소로 223라, 224라, 226라, 그리고 228Ra는 천연 토륨과 우라늄 동위원소의 붕괴 사슬의 일부이다; 토륨과 우라늄은 매우 긴 반감기를 가지고 있기 때문에,[2] 이것들 딸들 그들의 부패에 의해 지속적으로 재생되고 있습니다.[11] 이 네 가지 동위원소 중에서 가장 오래 사는 것은 226천연 우라늄의 붕괴 산물인 Ra(반감기 1600년). 상대적으로 장수하기 때문에 226Ra는 원소의 가장 흔한 동위원소로, 약 1을 구성한다. 1조 단위 지구의 지각 중에서, 본질적으로 모든 천연 라듐은 226라.[29] 따라서 우라늄 광석에서는 라듐이 소량으로 발견된다. 우라니나이트 그리고 다양한 다른 우라늄들 광물그리고 토륨 미네랄의 더 적은 양으로. 하나 톤 ~의 피치블렌드 일반적으로 A의 약 1/7을 산출한다. 그램 라듐의.[30] 1kg 지구의 지각 900개 정도 들어 있습니다. 피코그램 라듐과 하나의 리터 ~의 바닷물 약 89개가 들어 있습니다. 펨토그램 라듐의.[31]

역사
추가 정보: 마리 퀴리 § 새로운 요소

마리와 피에르 퀴리가 라듐을 실험하는 것은 다음과 같은 그림입니다. 앙드레 카스테뉴

1927년 미국의 주요 방사능 표준이었던 미국 표준국이 보관하고 있는 염화라듐 유리관.
라듐은 발견되다 ~옆에 마리 스워도프스카쿠리에 그리고 남편도. 피에르 퀴리 1898년 12월 21일 A에서 우라니나이트 (pitchblende) 샘플 야치모프.[32] 쿠리 부부는 앞서 광물을 연구하면서 우라늄을 제거했고, 남은 물질이 여전히 방사성이라는 것을 발견했다. 1898년 7월, 피치블렌드를 연구하던 중, 그들은 유사한 원소를 분리했다. 비스무트 알고 보니 폴로늄. 그런 다음 그들은 두 가지 성분으로 구성된 방사성 혼합물을 분리했습니다. 바륨영롱한 녹색 불꽃색을 띠는 미지의 방사성 화합물을 카민 스펙트럼선 그것은 이전에 문서화된 적이 없습니다. 쿠리는 방사성 화합물이 덜 용해된다는 점을 제외하고는 바륨 화합물과 매우 유사하다는 것을 발견했다. 이 발견으로 쿠리족은 방사성 화합물을 분리하고 그 안에서 새로운 원소를 발견하는 것이 가능해졌다. 쿠리 부부는 그들의 발견을 발표했다. 프랑스 과학 아카데미 1898년 12월 26일.[33] 라듐의 이름은 프랑스어에서 약 1899년으로 거슬러 올라간다. 라듐, 현대 라틴어로 형성되었습니다. 반경 (레이이것은 라듐이 광선 형태로 에너지를 방출하는 것을 인식하는 것이었다.[34] 라듐인 라돈의 기체 방출은 광범위하게 인식되고 연구되었다. 프리드리히 에른스트 도른 1900년대 초에는 "라듐 방출"로 특징지어졌지만 당시에는 그렇지 않았다.[35]

1910년 9월 마리 퀴리와 앙드레루이 드비에른 그들은 라듐을 순수한 것으로 분리했다고 발표했다. 금속 를 통해 전기분해. 순수 라듐의 염화물 (racl)2) a를 이용한 해결책 수은 음극, 라듐–수은 생산 아말감.[36] 이 아말감은 그런 다음 분위기에서 가열되었습니다. 수소 수은을 제거하기 위한 가스는 순수한 라듐 금속을 남깁니다.[37] 같은 해 말, E. 에블러는 라듐 금속을 분리했다. 열분해 그것의 아지드, Ra(n)3)2.[38][39] 라듐 금속은 20세기 초에 처음으로 산업적으로 생산되었습니다. 비라코,의 자회사 오트 카탕가 유니온 미니에르 뒤 오트 (UMHK) 올렌 벨기에에 공장을.[40] 이 금속은 1922년부터 제2차 세계대전까지 벨기에의 중요한 수출품이 되었다.[41]

방사능에 대한 일반적인 역사 단위는 퀴리,는 의 방사능을 기반으로 합니다. 226Ra. 원래 라듐-226 1g의 방사능으로 정의되었습니다.[42] 그러나 그 정의는 나중에 다음과 같이 개선되었습니다. 초당 3.7×1010 분해.[43]

역사적 응용
발광 페인트

자외선 아래 라듐 페인트로 코팅된 시계 바늘
라듐은 이전에 사용되었습니다. 자체 발광 시계, 항공기 스위치, 시계, 계기 다이얼 및 패널용 페인트입니다. 라듐 페인트를 사용하는 일반적인 자체 발광 시계에는 약 1마이크로그램의 라듐이 포함되어 있습니다.[44] 1920년대 중반에, 그들을 상대로 소송이 제기되었다. 미국 라듐 5명이 죽어가는 것에 의해.라듐 걸스" – 라듐 기반으로 칠한 다이얼 화가 발광 도료 시계와 시계의 구성 요소에 있습니다.[45] 다이얼 페인트는 브러시를 핥아 미세한 포인트를 주어 라듐을 섭취하도록 지시받았다.[46] 라듐에 노출되면 통증을 포함한 심각한 건강 영향을 미쳤습니다. 빈혈, 그리고 뼈암.[14]

소송 과정에서 회사의 과학자들과 경영진은 방사선 영향으로부터 자신들을 보호하기 위해 상당한 예방 조치를 취했다고 판단했지만 직원들을 보호하지는 못한 것 같았다. 또한 몇 년 동안 회사들은 라듐 걸스가 대신 고통받고 있다고 주장함으로써 효과를 은폐하고 책임을 회피하려고 시도했다. 매독.[47]

소송과 미국 공중보건국의 광범위한 연구 결과 방사능의 부작용이 널리 알려지면서 라듐 다이얼 화가들에게 적절한 안전 예방 조치를 지시하고 보호 장비를 제공했다. 라듐은 다이얼, 특히 제조 중에 계속 사용되었다. 제2차 세계대전그러나 1925년부터 다이얼 화가들에게 더 이상의 부상은 없었다. [45]

1960년대부터 라듐 페인트의 사용이 중단되었다. 많은 경우에 발광 다이얼은 빛에 의해 여기되는 비방사성 형광 물질로 구현되었다; 그러한 장치는 빛에 노출된 후 어둠 속에서 빛나지만 빛은 희미해진다.[14] 어둠 속에서 오랫동안 지속되는 자가 광도가 필요한 곳에서는 더 안전한 방사성 프로메튬-147년(반감기 2.6년) 또는 삼중수소 (반감기 12년) 페인트가 사용되었으며, 둘 다 2018년 현재 계속 사용되고 있다.[48] 이들은 라듐과 달리 시간이 지남에 따라 형광체를 분해하지 않는 추가 이점이 있었다.[49] 이러한 응용 분야에 사용되는 삼중수소는 라듐보다 안전한 것으로 간주됩니다.[50] 매우 낮은 에너지를 방출하기 때문입니다. 베타 복사[51] (프로메튬이 방출하는 베타 복사보다 에너지가 낮은 경우도 있음)[52] 피부에 침투할 수 없는[53] 라듐 동위원소가 방출하는 감마선과 달리.[50]


제플린 고도계 ~로부터 제1차 세계대전. 이전에 발광 라듐 페인트로 칠해진 다이얼은 형광의 열화로 인해 노란색으로 변했습니다. 황화아연 중간.
종종 군사용으로 사용되는 20세기 전반의 시계, 시계 및 기구는 방사성 야광 페인트로 칠해졌을 수 있다. 그들은 보통 더 이상 발광하지 않는다; 이것은 라듐의 방사성 붕괴(반수명 1600년) 때문이 아니라 황화아연 형광 매체의 형광이 라듐의 방사선에 의해 마모되기 때문이다.[54] 원래 흰색으로 보이던 1960년대 이전의 대부분의 라듐 페인트는 시간이 지남에 따라 노란색으로 변색되었다. 온전한 장치로부터의 방사선량은 일반적으로 많은 장치가 함께 그룹화되거나 장치가 분해되거나 변조될 때 위험할 뿐이다. [55]

전자관에서의 사용
라듐은 전자관웨스턴 일렉트릭 346B 튜브와 같은. 이러한 장치에는 소량의 라듐(형태)이 포함되어 있다. 브롬화라듐)[56] 충전 가스를 이온화하기 위해, 일반적으로 귀금속과 같은 가스를 이온화한다. 네온 아니면 아르곤. 이 이온화는 고전압을 인가할 때 안정적인 전류를 제공하여 장치의 성능과 안정성을 향상시켜 안정적이고 일관된 작동을 보장합니다. 라듐은 두 개의 전극이 있는 유리 외피 내에 밀봉되며, 그 중 하나는 전극 사이에 이온 경로를 생성하기 위해 방사성 물질로 코팅된다.[57]

퀘커리
주요 기사: 방사성 돌팔이 그리고 라듐 유행

1918년 래디오르 광고는 치료 특성으로 인해 라듐을 함유하고 있다고 주장하는 여러 화장품 중 하나이다.[58]
라듐은 한때 화장품, 비누, 면도날, 심지어 음료와 같은 제품에 첨가되었는데, 그 이유는 그 추정되는 치료력 때문이었다. 많은 현대 제품들이 방사성이라고 거짓 광고되었다.[59] 이러한 제품은 곧 유행에서 벗어났고 심각한 건강 악영향을 미칠 수 있다는 것이 발견된 후 많은 국가에서 당국에 의해 금지되었다. (예를 들어, 참조하십시오. 라디토르 아니면 리바이저 "라듐 워터" 또는 "음용 표준 라듐 용액"의 유형).[54] 스파스 라듐이 풍부한 물을 특징으로 하는 것은 여전히 때때로 유익한 것으로 선전되며, 예를 들어 다음과 같다. 미사사촌, 일본,[60] 이러한 스파의 방사능원은 다양하며 이에 기인할 수 있다. 라돈 그리고 다른 방사성 동위원소들도 있습니다.[61]

의학 및 연구 용도
라듐 (보통은 염화라듐 또는 브롬화라듐)을 사용했다. 약 라돈 가스를 생산하기 위해, 그것은 차례로 A로 사용되었다. 암 치료.[6] 이러한 라돈 공급원 중 몇 가지는 1920년대와 1930년대에 캐나다에서 사용되었다.[62] 그러나 1900년대 초에 사용되었던 많은 처리제는 브롬화라듐 노출로 인한 유해한 영향 때문에 더 이상 사용되지 않는다. 이러한 효과의 몇 가지 예는 빈혈, 암, 그리고 유전적 돌연변이.[63] 2011년 현재, 다음과 같은 더 안전한 감마 방출기 60Co.비용이 적게 들고 더 많은 양을 사용할 수 있는 , 일반적으로 이 응용 프로그램에서 라듐의 역사적 사용을 대체하는 데 사용되었습니다.[28] 그러나 코발트 비용 증가와 방사성 공급원을 현장에 보관하는 위험을 포함한 요인으로 인해 사용이 증가했다. 선형 입자 가속기 동일한 응용 프로그램에 대해.[64]

미국에서는 1940년부터 1960년대까지 라듐을 사용했습니다. 비인두 라듐 조사, 어린이에게 투여해 치료한 치료제 난청 그리고 만성적이다. 중이염. 시술도 시행하였다. 에어맨 그리고 잠수함 치료하는 선원 바로트라우마.[65][66]

1900년대 초, 생물학자들은 돌연변이를 유도하고 연구하기 위해 라듐을 사용했습니다. 유전학. 일찍이 1904년 다니엘 맥두걸은 라듐이 갑작스러운 큰 돌연변이를 유발하고 주요 진화적 변화를 일으킬 수 있는지 여부를 결정하기 위해 라듐을 사용했다. 토머스 헌트 모건 라듐을 사용하여 변화를 유도하여 흰눈 초파리를 생성했다. 노벨상 수상 생물학자 헤르만 뮐러 보다 저렴한 X선 실험으로 전환하기 전에 초파리 돌연변이에 대한 라듐의 영향을 간략하게 연구했다.[67]

생산

라듐 발견 기념비 야치모프
우라늄은 19세기 후반에 대규모 적용이 없었기 때문에 큰 우라늄 광산이 존재하지 않았다. 초반에는 은 광산 야치모프, 오스트리아-헝가리 (지금은) 체코 공화국)는 우라늄 광석의 유일한 큰 공급원이었다.[32] 우라늄 광석은 단지 부산물 광산 활동의.[68]

라듐의 첫 번째 추출에서 퀴리는 피치블렌드에서 우라늄을 추출한 후 잔류물을 사용했다. 우라늄은 용해에 의해 추출되었다. 황산 비슷한 황산라듐을 남기는 것 황산바륨 그러나 잔류물에는 훨씬 덜 용해된다. 잔류물은 또한 황산라듐의 운반체로 작용하는 다소 상당한 양의 황산바륨을 함유했다. 라듐 추출 공정의 첫 번째 단계는 수산화나트륨으로 끓인 다음 다음과 같은 것이었다. 염산 다른 화합물의 불순물을 최소화하기 위한 처리. 그런 다음 나머지 잔류물을 처리했다. 탄산나트륨 황산바륨을 탄산바륨(라듐 운반)으로 전환하여 염산에 용해된다. 용해 후 바륨과 라듐을 황산염으로 재침전시킨 다음, 이를 반복하여 혼합 황산염을 추가로 정제하였다. 염화물 용액을 처리하여 불용성 황화물을 형성하는 일부 불순물을 제거했다. 황화수소, 필터링이 뒤따릅니다. 혼합 황산염이 충분히 순수할 때, 다시 한 번 혼합 염화물로 전환되었으며, 그 후 바륨과 라듐은 다음과 같이 분리되었다. 분수 결정화 A를 이용하여 진행 상황을 모니터링하면서 분광기 (라듐은 녹색 바륨 선과 대조적으로 특징적인 빨간색 선을 제공합니다) 그리고 전기경.[69]

마리와 피에르 퀴리가 우라늄 광석에서 라듐을 분리한 후 야치모프몇몇 과학자들은 라듐을 소량으로 분리하기 시작했다. 나중에 소규모 회사들은 자치모프 광산에서 광산 광미를 구입하여 라듐 분리를 시작했다. 1904년 오스트리아 정부는 국유화 광산과 원광석 수출을 중단했습니다. 라듐 생산량이 증가한 1912년까지 라듐 가용성은 낮았다.[68]

오스트리아 독점의 형성과 다른 나라들이 라듐에 접근할 수 있어야 한다는 강력한 촉구는 우라늄 광석에 대한 전 세계적인 탐색으로 이어졌다. 미국은 1910년대 초에 주요 프로듀서로 취임했습니다.[32] 1913년부터 1920년까지 총 70g을 생산했다. 피츠버그 혼자.[70]

큐리스의 공정은 1940년에 산업용 라듐 추출에 여전히 사용되었지만 혼합 브로마이드가 분획에 사용되었다. 우라늄 광석의 바륨 함량이 충분히 높지 않으면 라듐을 운반하기 위해 추가 바륨을 첨가할 수 있다. 이러한 공정은 고급 우라늄 광석에 적용되었지만 낮은 등급 광석에서는 잘 작동하지 않았을 수 있다.[71] 우라늄 광석에서는 1990년대 말까지도 소량의 라듐이 혼합 침전과 이온 교환의 방법으로 여전히 추출되었습니다.[29] 그런데 2011년 현재 사용후 핵연료에서만 추출합니다.[72] 순수한 라듐 금속은 1,200°C의 진공에서 산화라듐을 알루미늄 금속으로 환원시켜 분리한다.[28]

1954년 정제된 라듐의 전 세계 공급량은 약 5파운드(2.3kg)에 달했다.[44] 자이르 그리고 캐나다는 1970년대 후반에 잠시 라듐을 가장 많이 생산했습니다.[70] 1997년 현재 주요 라듐 생산국은 벨기에, 캐나다, 체코, 슬로바키아, 영국, 러시아였다.[29] 라듐 화합물의 연간 생산량은 1984년 기준으로 총 약 100g에 불과했다.[29] 라듐의 연간 생산량은 2018년까지 100g 미만으로 감소했다.[73]

현대 응용 프로그램
라듐은 다음 분야에서 점점 더 많은 사용을 보고 있습니다. 원자, 분자, 광학 물리학.[74][20] 대칭파단 힘의 규모에 비례하다

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[75] 가장 무거운 알칼리성 토류 원소인 라듐을 새로운 물리학을 제약하는 데 매우 적합하게 만든다. 표준모형. 라듐-225와 같은 일부 라듐 동위원소는 옥투폴 민감도를 향상시키는 변형 패리티 이중선 전하 패리티 위반 새로운 물리학은 비교하여 2~3배 정도 차이가 난다. 199응.[76]

라듐은 또한 트랩 이온의 유망한 후보이다. 광학시계. 라듐 이온은 2개의 서브헤르츠 선폭 전이를 갖는다.

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광학 시계에서 시계 전환 역할을 할 수 있는 접지 상태입니다.[77] A 226Ra+ 트랩 이온 원자 시계가 시연되었습니다.

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클록 동작에 필요한 모든 전이가 공통 파장의 직접 다이오드 레이저로 해결될 수 있기 때문에 수송 가능한 광학 클록을 생성하기 위해 고려되어 온 전이.[78]

라듐의 몇 안 되는 실용적인 용도 중 일부는 방사성 특성에서 파생된다. 보다 최근에 발견된 방사성 동위원소, 예를 들어 코발트-60 그리고 세슘-137이러한 동위원소 중 일부는 더 강력한 방출기이고 다루기 안전하며 더 농축된 형태로 사용할 수 있기 때문에 이러한 제한된 용도에서도 라듐을 대체하고 있다.[79]

동위원소는 223라 미국의 승인을 받았습니다. 식품의약국 2013년에 사용하기 위해 약 A로서 암 뼈의 치료 전이 용액의 형태로.[80] 염화라듐-223을 포함합니다.[81] 치료의 주요 징후는 다음과 같은 치료이다. 뼈 전이 거세 저항성 전립선암에서 나왔습니다.[82] 225Ra는 또한 라돈이 딸 중 하나로 없는 유일한 합리적으로 수명이 긴 라듐 동위원소이기 때문에 치료 조사에 관한 실험에 사용되었다.[83]

라듐은 2007년에도 일부에서는 여전히 방사선원으로 사용되었다. 산업용 방사선 촬영 결함이 있는 금속 부품을 확인하는 장치와 유사하게 X선 영상.[14] 섞였을 때 베릴륨, 라듐은 a 역할을 합니다. 중성자원.[54][84] 적어도 2004년까지 라듐-베리륨 중성자 공급원은 여전히 때때로 사용되었습니다.[14][85] 하지만 다른 재료들, 예를 들어 폴로늄 그리고 아메리카 중성자 공급원에서 사용하는 것이 더 일반화되었습니다. 라베프4-기반 (α, n) 중성자 공급원은 방출하는 중성자의 수가 많음에도 불구하고 감가상각되었습니다 (1.84×10)6 초당 중성자) 찬성 241암–출처가 되세요.[86] 2011년 기준, 동위원소 226Ra는 주로 형성에 사용된다. 227Ac ~옆에 중성자 조사 원자로에서.[28]

위험
라듐은 즉각적인 붕괴 생성물과 마찬가지로 방사성이 높습니다. 라돈 가스. 섭취 시 섭취한 라듐의 80%가 체내를 통해 빠져나간다. 대변나머지 20%는 혈류대부분 뼈에 축적되어 있습니다. 몸이 라듐을 다음과 같이 취급하기 때문이다. 칼슘 그리고 뼈에 묻혀요.방사능이 분해되는 곳 골수 돌연변이를 일으킬 수 있습니다. 뼈 세포. 라듐과 라돈은 알파를 방출하기 때문에 내부 또는 외부에서 라듐에 노출되면 암 및 기타 장애를 유발할 수 있습니다. 감마선 부패하면 세포를 죽이고 돌연변이시킵니다.[14] 라듐은 일반적으로 방사성 원소 중 가장 독성이 강한 것으로 간주된다.[86]

라듐의 생물학적 효과 중 일부는 원소가 발견된 지 2년 후인 1900년에 보고된 "라듐-피부염"의 첫 번째 사례를 포함한다. 프랑스 물리학자가 앙투안 베크렐 조끼 주머니에 작은 라듐 앰플을 6시간 동안 넣고 다니며 피부가 변했다고 보고했다. 궤양화. Pierre Curie는 10시간 동안 팔에 라듐이 채워진 튜브를 부착했고, 그 결과 피부 병변이 나타났는데, 이는 건강한 조직을 공격했기 때문에 암 조직을 공격하기 위해 라듐을 사용했음을 시사한다.[87] 라듐 취급은 마리 퀴리의 죽음에 대한 책임이 있다. 재생불량성 빈혈,[88] 그녀가 죽은 후 수행된 라듐 노출 수준을 분석한 결과 허용되는 안전 수준 내에서 라듐 노출을 찾고 그녀의 질병과 사망을 그녀의 사용으로 돌렸다. 방사선 촬영.[89] 상당한 양의 라듐 위험은 딸 라돈에서 비롯되며, 가스는 모체 라듐보다 훨씬 더 쉽게 체내로 들어갈 수 있다.[14]

규정
추가 정보: 방사선 보호의 역사
일반적으로 라듐과 방사선에 대한 보호를 위해 처음으로 발표된 권장 사항은 영국 X선 및 라듐 보호 위원회에 의해 만들어졌으며 1928년 첫 번째 회의에서 국제적으로 채택되었다. 국제방사선보호위원회 (ICRP), 작성한 사전 안내에 따라 뢴트겐 사회.[90] 이 회의는 방사선 보호 프로그램의 추가 개발로 이어졌다.[91] 위원회가 대표하는 모든 국가에서 조정되었습니다.[92]

라듐에 대한 노출은 여전히 ICRP에 의해 국제적으로 규제되고 있다. 세계보건기구.[93] The 국제원자력기구 (IAEA)는 안전 표준을 발표하고 작업에서 라듐의 취급 및 노출에 대한 권장 사항을 제공한다. 자연 발생 방사성 물질 더 넓은 국제 기본 안전 기준,[94] IAEA에 의해 시행되지 않지만 조직 구성원이 채택할 수 있다.[95] 또한 노후 수량을 줄이기 위한 노력에 방사선치료 라듐을 함유한 장치, IAEA는 2022년부터 작동했습니다.[96] 불용을 관리하고 재활용하다 226Ra 출처.[97][98]

여러 국가에서 IAEA와 ICRP가 권장하는 것 이상으로 추가 규정이 존재하고 적용된다. 예를 들어 미국에서는 환경보호청-라듐의 정의된 최대 오염 수준은 음용수의 경우 5 pCi/L이다;[99] 당시에 맨해튼 프로젝트 1940년대에 작업자에 대한 "내성 수준"은 섭취한 라듐 0.1마이크로그램으로 설정되었다.[100] The 산업안전보건청 라듐에 대한 노출 한계를 구체적으로 설정하지 않고 대신 이온화 방사선 노출을 단위로 제한한다. 뢴트겐 등가인 몸의 노출 부위를 기준으로 합니다. 근로자 노출보다는 라듐 공급원 자체가 근로자에 의해 더 밀접하게 규제된다. 원자력규제위원회,[101] 소지자에게 라이선싱이 필요합니다. 2260.01μCi 이상의 활성을 갖는 Ra.[102] 방사성 물질과 원자력 에너지를 규제하는 특정 관리 기관은 회원국을 위해 원자력 에너지 기구에 의해 문서화되어 있다.[103] 예를 들어, 에서 대한민국국가의 방사선 안전 기준은 1985년에 설립된 한국방사선동위원소연구소와 1990년에 설립된 한국원자력안전연구소가 관리하고 있다.[104] – 그리고 IAEA는 방사성 물질에 대한 정부 규정이 없는 지역에 관리 기관을 설립하기 위한 노력을 주도합니다.[105][106]

노트
두 값 모두 출처에서 발견되며 과학자들 사이에서 라듐의 융점의 실제 값에 대한 일치는 없다. [5]
라돈 완화를 참조하세요.
참고문헌
추가 판독
외부 링크
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