镭是一种放射性元素,存在于所有的铀矿中。每2.8吨铀矿中含有1克镭。在过去,镭是提炼铀矿的主要产品,但随着原子能的利用开始,铀成为主要产品,镭则成为副产品。
在提炼铀矿的过程中,镭和钡一起进入沉淀中。如果矿中镭的含量不足,还需要加入氯化钡作为载体将镭全部带出。通过将硫酸镭和硫酸钡与苏打液反应转化为碳酸盐,再用盐酸处理得到氯化物,或者通过在600°C下用碳还原硫酸钡得到硫化物,再用盐酸处理得到氯化物。最后,对氯化物或溴化物进行分级结晶,得到纯的镭盐。
金属镭呈银白色,比重约为6,熔点约为700°C,是一种α放射体,半衰期为1622年。由于放射性的缘故,镭及其化合物发出淡蓝色的荧光。镭在周期表中位于钡的下方,因此是最活泼的碱土金属。它与氮和氧反应,剧烈分解水并析出氢,生成氢氧化镭(Ra(OH)2)溶液。
镭的化学性质与钡非常相似。所有的镭盐和相应的钡盐具有相同的晶体结构,溶解度差别不大。但是,分级结晶法仍然可以用来分离钡和镭。新制备的镭盐是无色的(除非阴离子有色)。经过长时间放置,由于衰变产物的积累,镭盐会变为灰棕色。
化合物 | 钡盐溶解度 克/升溶液 | 镭盐溶解度 克/升溶液 |
硫酸盐 | 2.3×10?3 | 1.4×10?3 |
硝酸盐 | 357 | 245 |
氯化物 | 1041 | 706 |
溴化物 | 136 | 86 |
镭在科学研究中被用作放射性源和标准剂量,特别是与铍一起作为中子源。镭在医疗中也有广泛的应用。镭可以产生氡,氡可以破坏人体中的不正常组织,因此对于治疗早期癌症非常有效。