РАДИЙ (от латинского radius-луч; лат. Radium) Ra, радиоактивный химический элемент II гр. периодической системы, атомный номер 88; относится к щелочноземельным элементам. Известны изотопы с маc. ч. 206-230. Наиб. долгоживуший-²²⁶Rа (T_1/2 ~ 1600 лет, a-излучатель), атомная масса которого 226,0254; входит в состав природные радиоактивного ряда ²³⁸U. Кроме того, в природе как члены радиоактивных рядов ²³²Th и ²³⁵U встречаются также ²²³Ra (историч. название актиний-икс, символ АсХ, T_1/2 11,43 сут), ²²⁴Ra (торий-икс, ThX, T_1/2 3,66 сут), ²²⁸Ra (мезоторий-1, MsTh₁, T_1/2 5,75 года). Конфигурация внешний электронной оболочки атома 7s²; степень окисления +2; энергии ионизации Ra⁰ : Ra⁺ : Ra²⁺ : :Ra³⁺ равны соответственно 5,2790, 10,1472 и 34,3 эВ; электроотрицательность по Полингу 0,97; металлич. атомный радиус 0,235 нм, ионный радиус Ra²⁺ 0,162 нм (координац. число 8) и 0,184 нм (12).

РАДИЙ-чрезвычайно редкий _и рассеянный элемент. Содержание РАДИЙ в земной коре 1•10^-10% по массе, в горных породах 2•10^-11-5•10^-12 г/г, в донных осадках 5•10^-11 г/г. В урановых рудах, являющихся главным его источником, на 1 т урана приходится не более 0,34 г РАДИЙ; в очень малых концентрациях он обнаружен в самых разных объектах, в частности в природные водах различные источников.

В свободный виде РАДИЙ-серебристо-белый блестящий металл, быстро тускнеющий на воздухе; кристаллич. решетка кубич. объемноцентрированная, а = 0,5148 нм; температура плавления 969 °С (64,82 Па), температура кипения 1507°С; плотность 5,5-6,0 г/см³; при давлении 64,82 Па и температуре 969 °С: DH_пл 8 кДж/моль, DH_возг 157,9 кДж/моль, DH_исп 149,6 кДж/моль; 29,3 ДжДмоль•К); 69,1 ДжДмоль•К). Ядра ²²⁶Ra излучают a-частицы с энергией 4,777 МэВ; испускание a-частиц сопровождается g-излучением с энергией 0,188 МэВ. В результате самопоглощения a- и b-частиц, испускаемых при радиоактивном распаде ²²⁶Ra и его дочерних продуктов, 1 г ²²⁶Ra выделяет около 550 Дж/ч тепла. Продукт распада РАДИЙ-радон (около 1 мм³ Rn из 1 г ²²⁶Ra в сут).

По химический свойствам РАДИЙ похож на Ва. Практически все соединения РАДИЙ изоморфны соответствующим соединение Ва. На воздухе металлический РАДИЙ быстро покрывается темной пленкой, представляющей собой смесь нитрида и оксида РАДИЙ Металлический РАДИЙ бурно реагирует с водой с образованием растворимого в воде гидроксида Ra(OH)₂ и выделением Н₂. Электродный потенциал выделения РАДИЙ из водных растворов —1,718В (по отношению к нормальному каломельному электроду).

Соединения РАДИЙ обладают свойством автолюминесценции-свечения в темноте благодаря собств. излучению. Мн. соли РАДИЙ бесцв., но при разложении под действ. собств. излучения приобретают желтую или коричневую окраску. Хорошо растворим в воде RaCl₂ (температура плавления 900 °С, плотность 4,91 г/см³; см. также табл.), RaBr₂ (температура плавления 728 °С, плотность 5,79 г/см³), RaI₂ и Ra(NO₃)₂. Лучше других растворим в воде RaBr₂ (70 г в 100 г при 20 °С). Хлорид и бромид РАДИЙ кристаллизуются из воды в виде кристаллогидратов с двумя или шестью молекулами Н₂О. Малорастворимые соединения-сульфат RaSO₄ (около 2•10^-4 г в 100 г воды при 20°С), иодат Ra(IO₃)₂, фторид RaF₂, хромат RaCrO₄, карбонат RaCO₃ и оксалат RaC₂O₄. Известны комплексы РАДИЙ с лимонной, винной, яблочной, молочной, этилендиаминтетрауксусной кислотами и др. лигандами. По сравнению с другими щел.-зем. металлами РАДИЙ обладает более слабой склонностью к комплексообразованию.

Выделяют РАДИЙ в виде RaCl₂ или др. солей как побочный продукт переработки урановых руд (после извлечения из них U), используя методы осаждения, дробной кристаллизации, ионного обмена; металлич. РАДИЙ получают электролизом раствора RaCl₂ на ртутном катоде, восстановлением RaO алюминием при нагревании в вакууме.

Определяют РАДИЙ радиометрич. методами.

Изучение РАДИЙ сыграло огромную роль в развитии научного познания, т. к. позволило выяснить многие вопросы, связанные с явлением радиоактивности. Длит. время РАДИЙ был единств. элементом, радиоактивные свойства которого находили практическое применение в медицине, для приготовления люминофоров постоянного свечения и др. Добыча РАДИЙ в 30-е гг. достигала более 350 г в год. Однако в 50-е гг. РАДИЙ почти повсеместно был вытеснен другими, более дешевыми искусственно получаемыми радионуклидами. РАДИЙ сохранил некоторое значение в медицине как источник Rn для приготовления радоновых ванн. В небольших количествах РАДИЙ в смеси с Be используют в ампульных источниках нейтронов.

В геологии ²²⁸Ra и др. изотопы применяют для определения возраста океанич. осадочных пород и минералов, в геохимии ²²⁶Ra и ²²⁸Ra используют как индикаторы смешения и циркуляции вод океанов.

РАДИЙ сильно токсичен. Допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны (категория A) ²²³Ra 4,1•10^-3, ²²⁴Ra 1,2•10^-2, ²²⁶Ra 9,2•10^-4 и ²²⁸Ra 6,2•10^-4 Бк/л, в атмосферном воздухе (категория Б) соответственно 1,4•10^-4, 4•10^-4, 3,1•10^-5 и 2,1•10^-5 Бк/л, в воде (Б) соответственно 13,44, 1,99 и 3,26 Бк/л.

Об открытии РАДИЙ сообщили в 1898 П. Кюри и М. Склодов-ская-Кюри совместно с Г. Бемоном. Переработав около 1 т заводских отходов, оставшихся после извлечения из руды урана, супруги Кюри выделили 90 мг чистого RaCl₂. В СССР первые препараты РАДИЙ получены в 1921 В. Г. Хлопи-ным и И. Я. Башиловым.

Литература: Вдовенко В. М., Дубасов Ю. В., Аналитическая химия радия, Л., 1973; Погодин С.А., Либман Э. П., Как добыли советский радий, 2 изд., М., 1977. С. С. Бердоносов.

Химическая энциклопедия. Том 4 >> К списку статей