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跨越百年的美麗小學裏鐳是什麽?

壹種化學元素。化學符號Ra,原子序數88,原子量226.0254,屬於周期表中的IIA族,是堿土金屬的壹員,也是壹種天然放射性元素。1898年m .居裏和p .居裏從瀝青鈾礦提取鈾後的礦渣中分離出溴化鐳,1910年電解氯化鐳制取金屬鐳。它的英文名來源於拉丁語radius,意思是“射線”。地殼中鐳的含量為1×10-9%。現已發現,質量數為206 ~ 230的同位素,除鐳223、鐳224、鐳226、鐳228為天然放射性同位素外,其余均為人工合成。鐳存在於所有鈾礦中,每2.8噸鈾中含有1克鐳。

鐳是壹種銀白色金屬,熔點700℃,沸點低於1140℃,密度約為5g/cm3。鐳是最活潑的堿土金屬,在空氣中與氮和氧迅速反應生成氮化物和氧化物,與水反應劇烈生成氫氧化鐳和氫氣。鐳最外層電子層有兩個電子,氧化態為+2,只形成+2價化合物。鐳鹽和相應的鋇鹽是化學性質相似的同晶化合物。氯化鐳、溴化鐳、硝酸鐳都溶於水,硫酸鐳、碳酸鐳、鉻酸鐳不溶於水。鐳有劇毒,能代替人體內的鈣,在骨骼中濃縮。急性中毒可引起骨髓損傷和造血組織嚴重損傷,慢性中毒可引起骨瘤和白血病。鐳是生產鈾的副產品。用硫酸從鈾礦石中浸出鈾時,鐳以硫酸鹽形式存在於礦渣中,然後轉化為氯化鐳。以鋇鹽為載體,通過分級結晶可以得到純凈的鐳鹽。金屬鐳是由電解氯化鐳制成的。鐳及其衰變產物發出伽馬射線,可以破壞人體內的惡性組織,所以鐳針可以治愈癌癥。

元素名稱:鐳

元素的原子量:[226]

元素類型:金屬

發現者:瑪麗·居裏和皮埃爾·居裏:1898。

發現過程:

1898是瑪麗·居裏和皮埃爾·居裏發現的。1910年,居裏夫人和德賓電解純凈的氯化鐳溶液,用汞作陰極得到鐳汞齊,再蒸餾掉汞得到金屬鐳。

元素描述:

密度為6.0克/立方厘米(20℃)。熔點為700℃,沸點約為1140℃。銀白色光滑軟金屬。在空氣中不穩定,易與氮氣結合,在空氣中易氧化。它與水反應釋放出氫,生成氫氧化鐳Ra(OH)2。溶於稀酸。化學性質與鋇非常相似;所有的鐳鹽都與相應的鋇鹽同形。鐳能生成僅微溶於水的硫酸鹽、碳酸鹽、鉻酸鹽和碘酸鹽;鐳的氯化物、溴化物和氫氧化物可溶於水。已知鐳有13同位素,226Ra的半衰期最長,為1622年。

元素源:

它存在於多種礦石和礦泉中,但含量極其稀少,更多的來自瀝青鈾礦。從瀝青鈾礦中提取鈾時,鐳通常以硫酸鹽的形式與鋇壹起在酸不溶性殘渣中回收並提純。

元素使用:

鐳能放出α和γ射線,產生放射性氣體氡。鐳可以破壞和殺死細胞和細菌。因此常被用於治療癌癥等。此外,鐳鹽和鈹粉的混合制劑可作為中子輻射源,用於探測石油資源和巖石成分。

元素輔助數據:

發現釙後不久,居裏夫婦又有了壹個驚人的結果。他們從鈾礦中分離出富含釙的鉍化合物後,還分離出具有強放射性的鋇化合物。他們認為,這種礦物還含有第二種未知的放射性元素,與鋇同時分離出來。他們的合作者貝爾蒙特成功研究了這種未知的放射性元素。1898年2月,巴黎科學院發表了壹份關於他們與博蒙特合作的報告:“...以上原因使我們相信這種放射性新物質中含有壹種新元素,我們建議稱之為鐳。……"

鐳,鐳的拉丁名,來源於拉丁詞“半徑”,其元素符號定義為ra。

瀝青鈾礦中的鐳含量很少,但也只有千萬分之壹或千萬分之三。要分離它,需要大量瀝青鈾礦。從1898到1902,在簡陋的實驗室裏苦心分析巨量(壹噸)的礦渣,最終在1902中提取出0.1g的金屬鐳,並初步測定了其原子量。

鐳的發現

在貝克勒對鈾的放射性進行開創性的觀察和研究後,他發現鈾射線和X射線壹樣,可以使空氣和其他氣體導電,釷化合物也被發現具有類似的性質。

從1896開始,居裏夫人和她的丈夫進行了系統的發現,在各種元素及其化合物和自然物體中尋找這種效應。

瑪麗亞·斯可羅多夫斯卡·雅,著名的居裏夫人,於10月7日出生在波蘭華沙的壹個書香世家。我爸爸是大家的物理教授,我媽媽是鋼琴家。瑪麗亞有著父親的智慧和母親的靈巧,從小就對科學實驗產生了濃厚的興趣。

1891年,她去巴黎讀書。完成學業後,她原本打算回到正遭受沙皇蹂躪的祖國,為祖國盡壹份綿薄之力,同時也為父母盡壹份女兒的孝心。

然而,與法國物理學家皮埃爾·居裏先生的相識、相戀和終生相伴,徹底改變了她原本的計劃,她只好在法國生活,並於1897生下了壹個可愛的女兒。

貝克勒現象引起了居裏夫婦的強烈興趣。射線釋放的力量從何而來?這種輻射的本質是什麽?

居裏夫人致力於鈾鹽的研究。她廣泛收集和研究各種鈾鹽礦石。她被鈾鹽礦石的神奇光芒所吸引,她對這種特殊的礦石傾註了特殊的愛。

受過嚴格系統的高等化學教育的居裏夫人在研究鈾鹽礦石時認為,沒有理由證明鈾是唯壹能發出輻射的化學元素。她猜測壹定有其他元素也有同樣的力量,只是人們還不知道而已。

她根據門捷列夫的元素周期律,壹個壹個地確定元素。結果,她很快發現了另壹種釷化合物,它也自動發出射線,與鈾射線相似,強度接近。

居裏夫人意識到,這種現象絕不僅僅是鈾的特性,必須給它起壹個新的名字。居裏夫人將其命名為“放射性”,鈾、釷等具有這種特殊“輻射”功能的物質被稱為“放射性元素”。

後來,在她丈夫皮埃爾先生的幫助下,她測量了她能收集到的所有礦物質。她想知道還有哪些礦物質具有放射性。

在測量中,她有了另壹個戲劇性的發現。在當時捷克斯洛伐克的壹種瀝青鈾礦中,她發現其放射性強度比原先認為的要大許多倍。

那麽,這種異常和超標的放射性是從哪裏來的呢?這些瀝青鈾礦中的鈾和針的含量永遠無法解釋她觀察到的放射性強度。

所以,只能有壹種解釋。這些瀝青質礦物中含有壹種比鈾和針的放射性大得多的新元素,而且它不是當時人類已知的元素。它必須是壹個未知元素。

居裏夫人的發現引起了皮埃爾先生的註意,居裏夫婦攜手並進,向未知的科學領域發起了強有力的進攻。

在條件極其惡劣的實驗室裏,通過居裏夫婦堅持不懈的長期努力,1898年7月,他們宣布發現了這種新的元素,其放射性比純鈾高400倍。

為了紀念她飽受折磨的祖國波蘭,新元素被命名為釙(意為波蘭)。

1898 65438+2月,居裏夫婦宣布他們發現了第二種放射性元素,這種元素的放射性比釙更強。他們把這種新元素命名為

“鐳”。

但是,由於沒有釙和鐳的樣品和原子量,當時的科學界幾乎沒有人願意相信他們這個令人震驚的新發現。

居裏夫婦決心不惜任何代價提取釙和鐳的樣本,壹方面是為了證實它們的存在,另壹方面是為了讓自己更加確定。

當然,這是壹件非常困難的事情。

因為含有釙和鐳的瀝青鈾礦是壹種昂貴的礦物,它主要存在於波希米亞的San Joachimsthal礦。通過熔煉這種礦物,人們可以提取鈾鹽來制造彩色玻璃。

居裏夫婦是壹對擁有可觀經濟資源的知識分子,他們無力支付購買瀝青鈾礦的高額費用。但他們沒有被眼前的這個“障礙”嚇倒,幾乎各種方法都試過了。

幾經周折,奧地利政府正式決定先向居裏夫婦捐贈壹噸廢渣,並承諾如果他們未來需要大量礦渣,可以以最優惠的條件供應給他們。

居裏夫婦長長地舒了壹口氣。他們向朋友借錢,籌集了壹筆錢,因為他們還得購買這種原材料,並支付到巴黎的運費。

他們再次陷入漫長的等待中。

壹天早上,太陽剛剛升起,壹輛像運煤卡車壹樣的重型馬車停在居裏夫婦家門口。

居裏夫人高興極了,她日夜等待的瀝青鈾礦終於來了,她夢寐以求的鐳就藏在這裏!

她急忙用刀割斷繩子,撕開粗布口袋,將壹雙纖細的手深深插入褐色礦物中,她必須從中提取鐳。

居裏夫人立即投入到繁重的提取工作中。她將20多公斤廢渣放入冶煉鍋加熱熔化,用壹根粗鐵棒連續攪拌沸騰的渣液數小時,然後從中提取僅百萬分之壹的微量物質。

從1898到1902,經過無數次的提取,處理了幾十噸的礦渣,最後得到0.1 g的鐳鹽,測定其原子量為225。

鐳終於誕生了!

鐳的發現在科學界引發了壹場真正的革命。1903年,居裏夫婦雙雙獲得諾貝爾物理學獎。居裏夫人的巨大成功絕非易事。凝聚著居裏夫人的汗水和淚水,這完全是居裏夫人心血的結晶。

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