Қазақстан тарихы[היום-מחר
Француз ғалымдары Пьер және Мария Кюри байқаған қалдықтар қалатын бөлінгеннен кейін уран уран кендерін (уран смолка, добывавшаяся қаласында Иоахимсталь, Чехия), радиоактивны таза уранға қарағанда. Осы қалдықтарды Кюри ерлі-зайыптылар бірнеше жылдан кейін қарқынды жұмыс бөлдік екі қатты радиоактивті элементтер: полоний және радий. Бірінші ашылғаны туралы хабар радий (түріндегі қоспаның барием) Кюри жасады 26 қараша 1898 жылы Француз ғылым Академиясы. 1910 жылы Кюри және Андре Дебьерн бөлдік таза радий арқылы электролиз радий хлориді арналған ртутном катоде және кейіннен сүзу сутегідегі. Бөлінген элементі болмен, қазір белгілі, изотоп радий-226, ыдырау өнімі уран-238. Ашу үшін радий және полония ерлі-зайыптылар Кюри нобель сыйлығын алды. Радий арқылы құрылады көптеген аралық сатысы кезінде радиоактивтік ыдырауына изотоп уран-238 және сондықтан орналасқан шағын мөлшерде уран кен.

Ресей радий алғаш рет алынды эксперименттерде белгілі совет радиохимика В. Г. Хлопина.

1918 жылы Мемлекеттік рентгендік институты ұйымдастырылды Радиевое бөлімшесі.

Бұл бөлімшесі 1922 жылы мәртебесін алды жеке ғылыми институт.

Міндеттерінің бірі Радиевого институт зерттеулер радиоактивті элементтерін, бірінші кезекте, радий.

Директоры жаңа институт болды. В. И. Вернадский, оның орынбасары В. Г. Хлопин, физикалық бөлімі институтын басқарды Л. В. Мысовский[3].

Көптеген радионуклидтер кезінде пайда болатын радиоактивтік ыдырауына радий, қалай орындалды, олардың химиялық идентификациялау алды түрінің атауы радий А радий В, радий С және т. б. Бірақ қазір белгілі болғандай, олар изотоптар басқа да химиялық элементтер, олардың тарихи қалыптасқан атаулары дәстүр бойынша кейде пайдаланылады:

Изотоп
Эманация радий 222Rn
Радий A 218Po
Радий B 214Pb
Радий C 214Bi
Радий C1 214Po
Радий C2 210Tl
Радий D 210Pb
Радий E 210Bi
Радий F 210Po
Аталған құрметіне Кюри внесистемная бірлік кюри радиоактивтілік тең 3,7·1010 ыдырауларының секундына, немесе 37 ГБк, бұрын негізделген белсенділік 1 г радий-226. Бірақ белсенділігі 1 г радий-226 шамамен 1,3 % – ға аз 1 Ки, қазіргі уақытта бұл бірлік ретінде айқындалады 37 миллиард ыдырауларының секундына (дәл).

Происхождение названия[היום-מחר
Атауы “” радий байланысты сәуле ядролардың атомдар Ra (лат. radius — сәуле).

Табиғатта таралуы[өңдеу | қайнарын қарау]
Радий өте сирек. Өткен оның ашылу сәтінен бастап — бір ғасырдан астам — бүкіл әлемде сәтті добыть барлығы тек 1,5 кг таза радий. Бір тонна уран шайыр, оның ерлі-зайыптылар Кюри радий алды, құрамында тек шамамен 0,0001 г радий-226. Барлық табиғи радий болып табылады радиогенным — пайда ыдыраған кезде уран-238, уран-235 немесе торий-232; төрт табылған табиғатта ең көп тараған және долгоживущим изотопом (жартылай ыдырау кезеңі 1602 жыл) болып табылады, радий-226, кіретін радиактивті бірқатар уран-238. Тепе-теңдік қарым-қатынасы ұстау уран-238, радий-226 кендегі сияқты қатысты олардың кезең жартылай ыдырау: (4,468·109 жыл)/(1602 ж.)=2,789·106. Осылайша, әрбір үш миллион атомдар уран табиғатта тиесілі бір ғана атом радий немесе 1,02 мкг/т (кларк жер қыртысында).

Барлық табиғи изотоптар радий жинақталатын кестеде:

Изотоп Тарихи атауы Сериясы жартылай ыдырау Кезеңі ыдырау Түрі Еншілес изотоп (тарихи атауы)
Радий-223 актиний Х (AcX) бірқатар уран-235 11,435 күн α радон-219 (актинон, An)
Радий-224 торий Х (ThX) бірқатар торий-232 3,66 күн α радон-220 (торон, Tn)
Радий-226 радий (Ra) бірқатар уран-238 1602 жылы α радон-222 (радон, Rn)
Радий-228 мезоторий I (MsTh1) бірқатар торий-232 5,75 жылғы β актиний-228 (мезоторий II, MsTh2)
Геохимия радий көбінесе ерекшеліктеріне қарай анықталады көші-қон және концентрациясын уран, сондай-ақ химиялық қасиеттері ең радий белсенді щелочноземельного металл. Арасында әсер ететін процестерді концентрированию радий, көрсету керек бірінші кезекте қалыптастыру шағын тереңдікте геохимиялық кедергілерді, онда шоғырланады радий. Осындай кедергілер болуы мүмкін, мысалы, сульфатные кедергілер аймағында тотығу. Поднимающиеся төменнен хлоридті сероводородные радийсодержащие су аймағында тотығу айналады сульфатными, радий осаждается отырып, BaSO4 және СаЅО4, онда ол іс жүзінде нерастворимым тұрақты көзі ретінде радон. Жоғары көші-қон қабілеті уран қабілетін және оның концентрированию қалыптасады көптеген түрлері уран рудообразований ” гидротермах, көмірге, битумах, углистых тақтатаста, песчаниках, торфяниках, фосфоритах, қоңыр железняках, глинах байланысты сүйек қалдықтары балықтардың (литофациями). Жағу кезінде көмір күл және шлактар байытылады 226Ra. Сондай-ақ, мазмұны радий көтерілген ” фосфатты жыныстарда.

Ыдырауы нәтижесінде уран және торий және шаймалау бірі араласушы тау жыныстарының мұнай үнемі түзілетін радионуклидтер радий. Бұл статикалық жай-күйі мұнай орналасқан табиғи ловушках, алмасу радием арасындағы мұнай және подпирающими оның сулармен жоқ (басқа аймақтар контакт су—мұнай) және нәтижесінде артылуы радий мұнай. Кен орнын игеру кезінде қабатты және закачиваемые су қарқынды түседі мұнай қабаттарына, беті-бөлімнің су—мұнай бағасы күрт өсті және нәтижесінде радий кетеді ағыны фильтрующихся суларды. Жоғары мазмұны сульфат-иондардың ерітілген суда радий және барий осаждаются түрінде радиобарита Ва(Ra)ЅО4, демалыс бетінің құбырларды, арматураны, резервуарлар. Типтік көлемді белсенділігі түсетін бетіне водонефтяной қоспалар бойынша 226Rа және 228Rа мүмкін шамамен 10 Бк/л (сәйкес сұйық радиоактивті қалдықтар).

Негізгі массасы радий орналасқан рассеянном жай-күйі, тау-кен жыныстарында. Радий — химиялық аналогы сілтілі және сілтіліжер породообразующих элементтерін, оның тұрады, дала шпаты, жартысын құрайтын массасы жер қыртысының. Калий дала шпаты — басты жыныс құрайтын минералдар қышқыл магмалық жыныстардың гранитов, сиенитов, гранодиоритов және т. б. Белгілі граниттер ие табиғи сәулелі бірнеше жоғары фондық есебінен ұсталатын оларда уран. Дегенмен кларк уран аспайды 3 г/т, бірақ гранитах оның мазмұны қазірдің өзінде 25 г/т. Бірақ, егер әлдеқайда көп таралған химиялық аналогы радий барий құрамына өте сирек кездесетін калий-барий алқап шпаттарын (гиалофанов), ал “таза” бариевый дала шпаты, минерал цельзиан BaAl2Si2O8 өте сирек, онда жинақтау радий білімі бар радиевых алқап шпаттарын мен минералдар жоқ жатқан қысқа жартылай ыдырау кезеңі радий. Радий ыдырайды арналған радон, уносящийся бойынша порам және микротрещинкам және вымывающийся отырып, жер асты суларымен басуына. Табиғатта кейде кездеседі, жас радиевые минералдар, құрамында уран, мысалы, радиобарит және радиокальцит, кристалдану кезіндегі олардың ерітінділерінен, байытылған радием (жақын легкорастворимых қайталама уран минералдар), радий сокристаллизуется с барием және кальций арқасында изоморфизму.

Алу[היום-מחר
Алу таза радий ХХ ғасырдың басында тұрған үлкен еңбек. Мария Кюри 12 жыл еңбек етті алу үшін, крупинку таза радий. Алу үшін барлығы 1 г таза радий, керек, бірнеше вагон уран рудасы, 100 вагон көмір, 100 цистерналар, су және 5 вагон әр түрлі химиялық заттар. Сондықтан ХХ ғ. әлемде жоқ астам қымбат металл. 1 г радий төлеу қажет 200-ден астам кг алтын.

Әдетте, радий өндіріледі бірі-уран кендерін. Кендерде, жеткілікті ескі анықтау үшін векового радиоактивтік тепе-теңдік қатарында уран-238, тонна уран келеді 333 миллиграмма радий-226.

Сондай-ақ бар өндіру тәсілін, радий радиоактивті табиғи сулардың, сілтіден айырушы радий бірі-құрамында уран бар минералдар. Мазмұны радий, оларға дейін баруға 7,5×10-9 г/г Мәселен, биылғы кентінің Су Ухтинского ауданы Коми Республикасы 1931 ж. дейін 1956 ж. жұмыс істеді әлемдегі жалғыз кәсіпорын, радий выделяли жер асты минералды суларының Ухтинского кен орны, деп аталатын “Су кәсіпшілігі”[4].

Талдау құжаттар, сақталған мұрағатта құқықтық мирасқорының осы зауыттың (ААҚ Ухта электрокерамический зауыты “Прогресс”) деп бағаланған дейін жабу “Су кәсіпте” шығарылды шамамен 271 г радий. 1954 ж. әлемдік қоры өндірілген радий бағаланды, 2,5 кг. осылайша, басында 50-ші жылдары шамамен әрбір оныншы грамм радий алынған “Су кәсіпте”[4].

Физикалық және химиялық қасиеттері[өңдеу | қайнарын қарау]
Радий қалыпты жағдайларында білдіреді жылтыр, ақ түсті металл, ауада темнеет (бәлкім, салдарынан білім нитрида радий). Жауап сумен. Өзін тәріздес барию және стронцию, бірақ химиялық белсенді. Қарапайым тотығу дәрежесі — +2. Гидроксиді радий Ra(OH)2 — күшті, коррозиялық негізі.

Радий өте қатты радиоактивен: мысалы, су, растворена тұз радий, бірте-бірте разлагается арналған сутегі және оттегі, радий тұздары әсерінен ыдырау светятся қараңғыда (радиохемилюминесценция), және басқа да көптеген құбылыстар туындайды әсерінен радиоактивтіліктің радий.

Қолдану[היום-מחר
Қазіргі уақытта радий кейде пайдаланады жинақы көздері, нейтрондар, бұл үшін кішігірім оның санын сплавляются берилиймен. Әсерімен альфа-сәулелену (ядролардың гелий-4) бериллий қағылады нейтрондар:

{\displaystyle {\mathsf {^{9}Be+_{2}^{4}\alpha \rightarrow ^{12}C+^{1}n}}} \mathsf{^9Be + _2^4\alpha \rightarrow ^{12}C + ^1n}
Медицинада радий пайдаланады көзі ретінде радон дайындау үшін радон ванналарын (дегенмен, қазіргі уақытта олардың пайдалылығын мойындайды). Сонымен қатар, радий үшін қолданады қысқа мерзімді сәулелендіру кезінде қатерлі аурудың емдеу тері, шырышты, мұрын, мочеполового асқазан.