Úvod
Radium (Ra) je vysoce radioaktivní chemický prvek s protonovým číslem 88. Patří do 2. skupiny periodické tabulky, mezi kovy alkalických zemin. V čisté formě je to stříbřitě bílý lesklý kov, který však na vzduchu rychle černá v důsledku oxidace. Díky své intenzivní radioaktivitě ve tmě slabě modře světélkuje. V přírodě se vyskytuje ve velmi malém množství v uranových rudách, jako je smolinec, kde vzniká jako produkt radioaktivního rozpadu uranu. Právě z těchto rud se také náročným procesem získává pro vědecké a lékařské účely.
Vlastnosti
Radium (Ra) je chemický prvek s protonovým číslem 88, patřící mezi kovy alkalických zemin. V čistém stavu je to stříbřitě bílý, lesklý a měkký kov, který na vzduchu rychle černá v důsledku tvorby nitridu. Je mimořádně chemicky reaktivní a prudce reaguje s vodou za vzniku hydroxidu a uvolnění vodíku. Jeho nejvýznamnější vlastností je však silná radioaktivita; všechny jeho izotopy jsou nestabilní. Nejstabilnější izotop, radium-226, má poločas rozpadu přibližně 1600 let. Díky intenzivnímu alfa a gama záření způsobují jeho sloučeniny světélkování okolních materiálů, což je jev známý jako radioluminiscence.
Vznik názvu
Název radium pochází z latinského slova „radius“, což v překladu znamená paprsek. Navrhli ho objevitelé Marie a Pierre Curie v roce 1898. Jméno odkazuje na nejvýraznější vlastnost prvku – jeho schopnost intenzivně vyzařovat energii ve formě neviditelných paprsků, tedy na jeho silnou radioaktivitu.
Objev
Objev radia je neoddělitelně spjat se jmény Marie Curie-Skłodowské a jejího manžela Pierra Curieho. V roce 1898 v Paříži studovali radioaktivitu jáchymovského smolince a zjistili, že po odstranění uranu zůstává hornina mnohem radioaktivnější, než by odpovídalo zbývajícímu obsahu uranu. To je vedlo k závěru, že musí obsahovat dosud neznámý, mnohem silnější zářič. Po zpracování několika tun rudy a pomocí nesmírně pracné metody frakční krystalizace se jim podařilo izolovat chlorid radnatý. Prvek pojmenovali radium podle latinského slova pro paprsek, „radius“, kvůli jeho zářivé povaze.
Výskyt v přírodě
Radium je v přírodě extrémně vzácné, jelikož je produktem radioaktivního rozpadu uranu. Vyskytuje se proto ve stopových množstvích ve všech uranových rudách, především ve smolinci (uraninitu), kde je jeho koncentrace velmi nízká – přibližně jeden gram radia na několik tun rudy. Historicky významnými nalezišti byl český Jáchymov, Kongo a Kanada. Získávání radia je mimořádně náročný proces, který začíná loužením rudy kyselinami. Následuje složitá série srážecích reakcí a v konečné fázi se radium, chemicky velmi podobné bariu, odděluje pomocí pracné frakční krystalizace jejich solí.
Využití
Radium bylo historicky využíváno pro své luminiscenční vlastnosti, díky nimž se stalo klíčovou složkou svítících nátěrů pro hodinky, budíky a letecké přístroje, které zářily ve tmě bez potřeby vnějšího zdroje energie. V medicíně nalezlo průkopnické uplatnění v počátcích radioterapie, kde se jeho silné gama záření používalo k ničení nádorových buněk. Paradoxně se objevovalo i v řadě pochybných produktů, jako byly „léčivé“ vody nebo kosmetika. V přírodě se vyskytuje jako produkt rozpadu uranu a thoria, proto je v malých koncentracích přítomno v uranových rudách, například ve smolinci.
Sloučeniny
Jako kov alkalických zemin tvoří radium především sloučeniny v oxidačním stavu +2, které jsou typicky bílé, ale časem tmavnou vlivem radiolýzy. Člověkem připravené a izolované sloučeniny zahrnují především halogenidy, jako je chlorid radnatý (RaCl₂) a bromid radnatý (RaBr₂), které byly historicky klíčové pro jeho studium. Zvláště významný je síran radnatý (RaSO₄), který je považován za nejméně rozpustnou anorganickou sůl vůbec. V přírodě se tyto sloučeniny netvoří ve velkém množství, radium se spíše vyskytuje jako ionty začleněné do krystalových mřížek minerálů bohatých na uran a baryum.
Zajímavosti
Fascinující modrá záře, kterou čisté radium a jeho sloučeniny vydávají, nepochází přímo z prvku samotného, ale je výsledkem ionizace molekul dusíku v okolním vzduchu jeho intenzivním alfa zářením. V lidském těle se radium chová chemicky podobně jako vápník, proto ho organismus mylně ukládá do kostí, kde se stává trvalým vnitřním zářičem a způsobuje rakovinu. Jeho radioaktivní rozpad je natolik energetický, že gram čistého radia je neustále o něco teplejší než jeho okolí. Jedním z produktů jeho rozpadu je radioaktivní plyn radon.
