镭

发现者简介

1859年5月15日生于法国巴黎一个医生家庭。他的儿童和少年时期，性格上好个人沉思，不易改变思路，沉默寡言，反应缓慢，不适应普通学校的灌注式知识训练，不能跟班学习，人们都说他心灵迟钝，所以从小没有进过小学和中学。父亲常带他到乡间采集动、植、矿物标本，培养了他对自然的浓厚兴趣，学到了如何观察事物和如何解释它们的初步方法。居里14岁时，父母为他请了一位数理教师，他的数理进步极快，16岁便考得理学士学位，进入巴黎大学后两年，又取得物理学硕士学位。1880年，他21岁时，和他哥哥雅克·居里一起研究晶体的特性，发现了晶体的压电效应。1891年，他研究物质的磁性与温度的关系，建立了居里定律：顺磁质的磁化系数与绝对温度成反比。他在进行科学研究中，还自己创造和改进了许多新仪器，例如压电水晶秤、居里天平、居里静电计等。1895年7月25日皮埃尔·居里与玛丽·居里结婚。

玛丽·斯克罗多夫斯基·居里(Marie Skłodowska-Curie)1867年11月7日生于沙皇俄国统治下的华沙，父亲是中学教员。16岁她以金质奖章毕业于华沙中学，因家庭无力供她继续读书，而不得不去担任家庭教师达六年之久。后来靠自己的一点积蓄和姐姐的帮助，于1891年去巴黎求学。在巴黎大学，她在极为艰苦的条件下勤奋地学习，经过四年，获得了物理和数学两个硕士学位。

居里夫妇结婚后次年，即1896年，贝克勒尔发现了铀盐的放射性现象，引起这对青年夫妇的极大兴趣，居里夫人决心研究这一不寻常现象的实质。她先检验了当时已知的所有化学元素，发现了钍和钍的化合物也具有放射性。她进一步检验了各种复杂的矿物的放射性，意外地发现沥青铀矿的放射性比纯粹的氧化铀强四倍多。她断定，铀矿石除了铀之外，显然还含有一种放射性更强的元素。

居里以他作为物理学家的经验，立即意识到这一研究成果的重要性，放下自己正在从事的晶体研究，和居里夫人一起投入到寻找新元素的工作中。不久之后，他们就确定，在铀矿石里不是含有一种，而是含有两种未被发现的元素。1898年7月，他们先把其中一种元素命名为钋，以纪念居里夫人的祖国波兰。没过多久， 1898年12月，他们又把另一种元素命名为镭。为了得到纯净的钋和镭，他们进行了艰苦的劳动。在一个破棚子里，日以继夜地工作了三年零九个月。自己用铁棍搅拌锅里沸腾的沥青铀矿渣，眼睛和喉咙忍受着锅里冒出的烟气的刺激，经过一次又一次的提炼，才从几吨沥青铀矿渣中得到十分之一克的镭。由于发现放射性物质，居里夫妇和贝克勒尔共同获得了1903年诺贝尔物理学奖。

玛丽·居里发现了一种化学元素镭，化学符号Ra，原子序数88，原子量226.0254，属周期系ⅡA族，为碱土金属的成员和天然放射性元素。1898年12月，玛丽·居里和皮埃尔·居里从沥青铀矿提取铀后的矿渣中分离出氯化镭，1907年测出镭元素的新的原子量，1910年又用电解氯化镭的方法制得了金属镭（白色金属）它的英文名称来源于拉丁文radius，含义是“射线”。镭在地壳中的含量为1×10-9%，至今已发现质量数为206～230的同位素中，除镭223、镭224、镭226、镭228是天然放射性同位素外，其余都是用人工方法合成的。镭存在于所有的铀矿中，每2.8吨铀矿中含1克镭。

发现简史

柏克勒尔现象，引起了居里夫妇的浓厚兴趣，射线放出来的力量究竟是从哪里来的呢？这种放射的性质又是什么呢？

居里夫人把自己的全部身心都投入到铀盐的研究中去了，她广为搜罗并研究了各种铀盐矿石，她被铀盐矿石神奇的射线所吸引，她把特别的爱奉献给了这种特别的矿石。

接受过严格而又系统的高等化学教育的居里夫人，在研究铀盐矿石时想到，没有任何理由可以证明铀是唯一能发射射线的化学元素。她猜想，一定还会有别的元素也具有同样的力量，只不过人们还不知道罢了。

她依据门捷列夫的元素周期律排列的元素，逐一进行测定，结果很快发现另外一种钍元素的化合物，也自动发出射线，与铀射线相似，强度也较接近。

居里夫人认识到，这种现象决不只是铀的特性，必须给它一个新名称，居里夫人就把它命名为“放射性”，铀、钍等有这种特殊“放射”功能的物质，叫做“放射性元素”。

后来，在她的丈夫皮埃尔先生的帮助下，她又测定了能够收集到的所有矿物，她想知道还有哪些矿物具有放射性。

在测量中，她获得了又一个戏剧性的发现，在一种来自波希米亚的沥青铀矿中，她发现，其放射性强度比原先设想的要大不知多少倍。

那么，这种不正常的而且过度的放射性又是从哪里来的呢？用这些沥青铀矿中的铀和钍的含量，决不能解释她观察到的放射性的强度。

因此，只能有一种解释，这些沥青矿物中含有一种比铀和钍的放射性作用强得多的新元素，而且不是当时人类所已经知道的元素，它一定是一种未知的元素。

居里夫人的发现吸引了皮埃尔先生的注意，居里夫妇携起手来，并驾齐驱，向科学的未知领域发起强有力的进攻。

在条件极其简陋的实验室里，经过居里夫妇锲而不舍的长期努力，1898年7月，他们宣布发现了这种新元素，它比纯铀放射性要高出400倍。

为了纪念她饱经磨难的祖国，新元素被命名为钋（即波兰的意思）。

1898年12月，居里夫妇又根据大量的实验事实宣布，他们又发现了第二种放射性元素，这种新元素的放射性比钋还强，他们把这种新元素命名为“镭”。

但是，由于没有钋和镭的样品，也没有钋和镭的原子量，当时的科学界，几乎没有人愿意相信他们的这个惊世骇俗的新发现。

居里夫妇决心，无论付出什么样的代价，都要提炼出钋和镭的样品，这一方面是为了证实它们的存在，另一方面，也已为了使自己更有把握。

居里夫妇是一对经济相当拮据的知识分子，他们无力支付购买沥青铀矿所需的高昂的费用。但他们没有被眼前的这只“拦路虎”所吓倒，他们几乎想尽了各种各样的办法。

经过无数次的周折，奥地利政府这才正式决定，先捐赠一吨重的残矿渣给居里夫妇，并且许诺，如果他们将来还需要大量的矿渣，可以在最优惠的条件下供应给他们。

居里夫人立即投入了繁重的提取工作中去，她每次把 20多公斤的废矿渣放入冶炼锅里加热熔化，连续几个小时不间断地用一根粗大的铁棍搅动沸腾的渣液，而后从中提取仅含百万分之一的微量物质。

从1898年到1902年，经过无数次的提取，处理了近一吨矿石残渣，终于得到了0.1克的镭盐，并测定出了它的原子量是226。

镭的发现在科学界爆发了一次真正的革命，1903年，居里夫妇因此而双双获得了诺贝尔物理学奖。居里夫人这一巨大成功绝不是轻而易举就能获得的，它凝聚了居里夫妇多少汗水、多少泪水，完全是居里夫妇共同心血的结晶。

元素形态

氧化态：

主要为Ra+2

原子体积:(立方厘米/摩尔)

45.20

元素在海水中的含量:(ppm)

电离能(kJ /mol)

M - M+ 509.3

M+ - M2+ 979

M2+ - M3+ 3300

M3+ - M4+ 4400

M4+ - M5+ 5700

M5+ - M6+ 7300

M6+ - M7+ 8600

M7+ - M8+ 9900

M8+ - M9+ 13500

M9+ - M10+ 15100

晶胞参数：

a = 514.8 pm

b = 514.8 pm

c = 514.8 pm

α = 90°

β = 90°

γ = 90°

元素描述

以下为镭的各种反应

与氮气反应

3Ra+N2=Ra3N2

与氧气反应

2Ra+O2=2RaO

与硫反应

Ra+S=RaS

与卤素反应

Ra+F2=RaF2

Ra+Cl2=RaCl2

Ra+Br2=RaBr2

Ra+I2=Ral2

与水反应

Ra+2H2O=Ra（OH）2+H2

镭介绍

元素结构

晶体结构：

晶胞为体心立方晶胞，每个晶胞含有2个金属原子。

镭是荧蓝色/银白色金属，是最活泼的碱土金属。镭在空气中可迅速与氮气和氧气生成氮化镭(Ra2N3)和氧化镭(RaO)，与水反应剧烈，生成氢氧化镭和氢气。镭的最外电子层有两个电子，氧化态为+2，只形成+2价化合物。镭盐和相应的钡盐属同晶形化合物，化学性质很相似。氯化镭、溴化镭、硝酸镭都易溶于水，硫酸镭、碳酸镭、铬酸镭难溶于水。镭有剧毒，它能取代人体内的钙并在骨骼中浓集，急性中毒时，会造成骨髓的损伤和造血组织的严重破坏，慢性中毒可引起骨瘤和白血病。镭是生产铀时的副产物，用硫酸从铀矿石中浸出铀时，镭即成硫酸盐存在于矿渣中，然后转变为氯化镭，用钡盐为载体，进行分级结晶，可得纯的镭盐。金属镭则由电解氯化镭制得。镭及其衰变产物发射γ射线，能破坏人体内的恶性组织，因此镭可治癌症，但也会破坏人体内的良性组织。

元素来源

镭的衰变

放射性元素在一段时间（各种元素不同的衰变速度）衰变后，会产生不同的物质。镭是其中的一种。

镭的衰变速度

镭的衰变速度与它的现存量R成正比-->dR=Rλdt-->dR/R=λdt--->LnR=Ce^(λt)　　t=0,R=R0--->R=R0e^(λt)　　镭经过1600年后,只余原始量R0的1/2--->1/2=e^(1600λ)-->λ=(-Ln2)/1600-->R=R0e^[(-Ln2)*t/1600]

镭的α衰变方程

用途

镭能放射出α和γ两种射线，并生成放射性气体氡。

镭是原子弹的材料之一。老式的荧光涂料也含有少量的镭。中子轰击镭-225可以获取锕。