百科事典

ラジウムでのマリーキュリーとイレーヌキュリー-

の第13版(1926)では、1903年のノーベル物理学賞のカウナーであり、1911年のノーベル化学賞の受賞者であるマリーキュリーが、娘のイレーヌキュリー、後にイレーヌジョリオキュリーと1935年のノーベル化学賞。この記事では、マリーとピエールキュリーによるラジウムの発見について詳しく説明し、その特性、生産、用途について説明します。ラジウムから放出された放射能が「特定の細胞の選択的破壊を引き起こし、非常に危険な結果をもたらす可能性がある」ことをつい先に言及しているだけです。そのような放射線に。

マリーキュリー

ラジウム

[ラジウム]は原子量226の元素で、アルカリ土類シリーズで最も高い用語であるカルシウム、ストロンチウム、バリウムです。それはバリウムと多くの類似点を持つ金属であり、「放射性物質」、つまり放射線の放出を伴う自然崩壊を起こす物質でもあります(を参照)放射能)。この放射性特性は、ラジウムに科学的目的または医学的使用のための特別な重要性を与え、また元素の極端な希少性の原因でもあります。ラジウムは多くの放射性物質の1つにすぎず、最も放射性も豊富でもありませんが、その崩壊速度とその分解生成物の性質は、放射能の用途において特に有利であることが証明されており、放射性元素。

化学的特性

スペクトラム。—放射する放射線の化学作用を考慮しない場合、ラジウムは化学分類におけるその場所から期待できる特性を正確に持っています。ラジウムは、メンデリエフ表の2列目に、原子量226で配置されます。原子番号88で、アルカリ土類シリーズの最終期です。ラジウムの塩は無色で、ほとんどすべて水に溶けます。硫酸塩と炭酸塩は不溶性です。塩化ラジウムは濃塩酸およびアルコールに不溶です。ラジウムとバリウムの塩は同形です。

ラジウムの準備。 —金属ラジウムは、金属バリウムと同じ方法で、ラジウム塩を水銀陰極で電気分解することにより調製され、水銀は乾燥水素中でアマルガムを加熱することにより除去されます。金属は白く、約700°で溶けます。水を攻撃し、空気との接触により急速に変化します。原子量は、バリウムに使用される方法、例えば、無水塩化ラジウムと同等の塩化銀または臭化物の重さを量ることによって決定できます。

光スペクトル。-光スペクトルは、他のアルカリ土類金属と同様に、比較的少数の大きな強度のラインで構成されます。紫のスペクトルの限界で最も強い線は3814.6Åであり、この線はラジウムの存在について非常に敏感なテストです。しかし、放射性元素の検出にはスペクトル分析はほとんど使用されておらず、放射性特性によりかなり高い感度が得られます。高周波スペクトルは、原子番号88の元素の予測と一致しています。

放射能特性

一般的な放射性元素。—放射性変換の理論は、ラザフォードとソディによって確立されました(RADIOACTIVITYを参照)。場合、nは放射性元素の原子の数であり、一定の時間で破壊原子の割合tは、常に同じである何Nであってもよいです。原子の数は、時間と共に減少するT指数法則によれば、N = N 0 E-λT λは、物質の放射性定数です。

λの逆数は、要素の「平均寿命」と呼ばれます。原子の半分の変形に必要な時間Tは「周期」と呼ばれ、定数Tに関係してT =logε2/λという式で表されます。

放射性物質は、α線、β線、γ線と呼ばれる3種類の線を放出します。 α線は、素電荷の2倍に等しい正の電荷をそれぞれ運ぶヘリウム原子核です。それらは放射性原子の原子核から大きな速度で放出されます(約1.5 X 109から2.3 X 109 cm./秒)。 β線は光の速度に近づくかもしれない様々な速度の電子です。 γ線は光やX線と同じ種類の電磁放射線を構成しますが、その波長は一般にはるかに短く、0.01Åと短い場合があります。一部の放射性元素の放出は、ほとんど完全に透過力が小さいα線で構成されますが、他の放射性元素は、かなりの厚さの物質を透過できるβ線およびγ線を放出します。

ウラン-ラジウム族。—ラジウムは、ウラン族のメンバーです。つまり、ウラン原子の変換から生じる元素の1つです。その期間は約1、700年です。[…]

各要素の原子は、前の要素の破壊された原子から形成されます。これらの原子はいずれも、化学的または物理的プロセスによって最近そのような鉱物から移動されない限り、ウラン鉱物以外の自然には存在できません。ウラン鉱物から分離されると、それらは消滅しなければならず、それらの破壊はそれらの生産によって補償されません。ウランとトリウムだけが非常に長い寿命の放射性元素であり、それらは地質学的な時代を通して、既知の生成なしに持続することができました。

放射性変換の法則によれば、非常に古い鉱物では、さまざまな物質の原子数の比がそれらの平均寿命の比に等しい平衡状態が達成されます。古いミネラルでは、ラジウム/ウランの比率は約3.40 X 10-7です。したがって、ラジウムの割合が高い鉱物を見つけることは期待できません。しかし、純粋なラジウムは非常に大量に準備できますが、他の放射性元素は、ゆっくりと分解するウランとトリウムを除いて、大量に準備することはできません。放射性物質の分解が速いほど、地球の鉱物に占める割合は小さくなりますが、その放射能は大きくなります。したがって、ラジウムはウランや5の何百万倍もの活性があります。ポロニウムより000倍少ない。

ラジウム管の放射。 —少量のラジウムは、「ラジウムチューブ」と呼ばれる密封されたガラス管に頻繁に保管されます。ラジウムはα線と弱いβ線のみを放出します。ラジウム管から放出される透過放射線は、ラジウムの放射性変換によって徐々に蓄積された崩壊生成物から生じます。最初に、ラドンまたはラジウムの放射、放射性ガス、一連の不活性ガスのキセノンの次の用語。次に、ラジウムA、B、Cは「急速な変化の活発な堆積物」と呼ばれます。第三に、ラジウムD、E、およびラジウムFまたはポロニウム。「ゆっくりとした変化の活発な堆積物」と呼ばれます。最後に、不活性な鉛、およびα線の形で生成されたヘリウム。

ラジウム管の強力な透過放射線はラジウムBとCによって放出されます。純粋なラジウム塩が管に封入されると、ラジウム、ラドン、およびこれらの要素のそれぞれの生産がそれらの破壊によって補償されるとき、急速な変化。透過放射線はβ線とγ線で構成されます。γ線は治療でのその貴重な使用によって特に知られています。

ラジウム1グラムと平衡状態にあるラドンの量は「キュリー」と呼ばれます。ラドンが抽出されてチューブに個別に密封されると、ラジウムA、B、Cが蓄積し、ラドン1キュリーの透過放射線はラジウム1グラムと同じになります。しかし、ラドンチューブの放射能は、ラドンの期間である3.82日でその値の半分に減少しますが、ラジウムチューブの放射能は、平衡に達した後も実質的に一定のままです。減少は10年でわずか0.4%です。

放射線の影響。-ラジウムの放射は、光線のすべての通常の効果を生成します(RADIOACTIVITYを参照)。ガスのイオン化、連続的な熱の生成、特定の物質(硫化亜鉛など)のリン光の励起、ガラスの着色、化学作用(たとえば水の分解)、写真作用、生物学的作用。暗闇で観察されるラジウム化合物は、自然光度を示します。これは、新しく調製された塩化物または臭化物で特に明るく、それ自体の放射線の塩に対する作用によって決定されます。

ラジウムの活動。—ラジウム自体に属するα線の範囲は3.4 cmです。15℃の空気中。と通常の圧力。ラジウムから放出されるα粒子の数は、さまざまな計算方法(シンチレーションまたはカウンティングチャンバー)で測定しました。結果は、毎秒3.40 X 1010から3.72 X 1010粒子まで変化します。ラジウム1グラムあたり; このデータから、ラジウムの平均寿命を推定できます。4.1 cm。、4.7 cmの範囲の他の3つのグループのα線。と7センチ。ラドンとアクティブな堆積物、ラジウムA、B、Cによって放出されます。ラジウム自体によって生成される熱は、1時間あたり、1グラムあたり約25カロリーです。急速に変化する崩壊生成物と平衡状態にあるラジウムのチューブの場合、熱の生成は、1時間あたりおよび1グラムあたり約137カロリーです。この加熱効果は、主にα線のエネルギーの吸収によるものです。

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