Элементы: замечательный сон профессора Менделеева

Радий сыграл свою роль в решении проблемы строения атома. Радий был использован Эрнестом Резерфордом в качестве источника α-частиц – ядер атомов гелия, которыми бомбардировали тонкую фольгу из золота. Неожиданно ассистенты Резерфорда – Ганс Гейгер и Эрнест Марсден обнаружили, что очень небольшая доля α-частиц отражается от фольги. Сам Резерфорд, комментировал эту находку так: «Это было почти столь же невероятно, как если бы вы стреляли 15-дюймовым снарядом в кусок тонкой бумаги, а снаряд возвратился бы к вам и нанёс удар». Такое поведение α-частиц позволило Резерфорду сделать вывод о существовании плотных компактных атомных ядер, что, стало первым шагом к созданию современной теории строения атома. Этот самый известный эксперимент Резерфорда был сделан через год после получения Резерфордом Нобелевской премии по химии «…за проведённые им исследования в области распада элементов в химии радиоактивных веществ…». Заметим, что в том, что Резерфорду вручили Нобелевскую премию именно по химии есть некая ирония (или шутка Нобелевского комитета), и именно после известия о присуждения «химического Нобеля» Резерфорд и изрёк свое знаменитое: «Все науки делятся на физику и коллекционирование марок».

В настоящее время радий главным образом применяется в медицине опять же как источник радиации – первые работы в этой области начались во времена Мари Кюри. Сначала было обнаружено, что при контакте с радиоактивными материалами происходит ожог кожи, затем совместная работа Кюри с врачами показала, что радиация в состоянии уменьшать размеры опухолей или разрушать их. Вскоре это стало известно, как «терапия Кюри», радиацию стали изучать, и радиологическая лаборатория Мадам Кюри в Сорбонне со временем превратилась в Радиевый Институт. Сейчас для разрушения опухолей применяют и другие радионуклиды.

Если вы будете держать в руке кусок радия (чего я вам, конечно не советую – все виды радиоактивного излучения, испускаемого радием, повреждают ДНК и могут стать фактором развития опухолей), за счет радиоактивного излучения он будет казаться теплым на ощупь. Белая поверхность радия со временем темнеет из-за реакции с воздухом и образования оксида и нитрида, он легко реагирует с водой, как кальций или барий. Радий достаточно тугоплавкий – его температура плавления составляет около 700 °C. Природные изотопы радия значительно различаются по периоду полураспада – от 1602 дней для наиболее стабильного ²²⁶Ra до 11.4 дней для ²²³Ra. В начале XX века для получения грамма чистого радия, нужно было несколько вагонов урановой руды, 100 вагонов угля, 100 цистерн воды и 5 вагонов разных химических веществ. В то время за 1 г радия нужно было заплатить больше 200 кг золота. В наши дни себестоимость производства радия, конечно, меньше, но он до сих пор входит в число самых дорогих металлов.

89. Актиний

Первооткрывателем актиния считается Андре-Луи Дебьерн, друг и коллега супругов Кюри, который работал совместно с ними над поиском радиоактивных элементов в образцах уранита. Хотя он опубликовал описание элемента в 1899, а затем и в 1900 году, есть некоторые сомнения о том, что методы, которые использовал Дебьерн, позволяли достаточно точно его описать. Независимо от Дебьерна поиском новых радиоактивных элементов занимался французский химик Фридрих Оскар Гизель, который получил актиний в чистом виде в 1904 году и, не будучи осведомленным о работах Дебьерна, назвал элемент «эманием». Гизель был почитателем Кюри и не видел резона в оспаривании приоритета открытия элемента, который был выделен в лаборатории, которой он восторгался. Таким образом, когда стало ясно, что Гизель и Дебьерн работают над изучением одного и того же элемента, Гизель признал приоритет французского коллеги и теперь мы знаем элемент № 89 под именем, которым его наградил Дебьерн (от греческого «актис» – луч).