<p class="ql-block">镭的元素符号</p> <p class="ql-block"> 镭，位于元素周期表第七周期ⅡA族，是碱土金属的一员，亦是天然放射性元素中的重要成员。其电子排布</p><p class="ql-block">1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁶4d¹⁰4f¹⁴5s²</p><p class="ql-block">5p⁶5d¹⁰6s²6p⁶7s²，展现出其复杂的原子结构。玛丽·居里从沥青铀矿提取铀后的残渣中成功分离出溴化镭，并于1910年通过电解氯化镭制得金属镭。镭的英文名Radium源自拉丁文radius，意为“射线”，恰如其名，镭自诞生起便与放射性紧密相连，成为科学探索中的耀眼明星。</p><p class="ql-block"> 镭的发现，始于19世纪末放射性研究的萌芽。1896年，法国物理学家亨利·贝克勒尔在研究荧光物质时意外发现铀具有放射性，这一现象如同一束光，照亮了通往未知世界的大门。科学界对此产生浓厚兴趣，玛丽·居里与丈夫皮埃尔·居里更是投入大量精力，系统展开研究。</p><p class="ql-block"> 在贝克勒尔的启发下，居里夫妇将目光投向沥青铀矿。他们发现，矿石的放射性强度远超纯铀，由此推测其中必藏未知元素。1898年，他们先后成功分离出钋与镭，分别以“波兰”和“射线”命名，寄托了民族情感与科学精神。1903年，他们与贝克勒尔共同荣获诺贝尔物理学奖；1911年，玛丽·居里因提纯镭并深入研究其性质，再度荣获诺贝尔化学奖，成为首位两度获奖的科学家。</p><p class="ql-block"> 镭在地壳中的含量极微，仅为十亿分之一，总量约1800万吨。目前已知其质量数在206至230之间的全部同位素中，仅有²²³Ra、²²⁴Ra、²²⁶Ra、²²⁸Ra为天然放射性同位素，其余皆为人工合成。其中，²²⁶镭因半衰期最长、天然丰度最高，成为镭研究与应用的核心。</p><p class="ql-block"> 镭是一种银白色、具金属光泽的元素，熔点700°C，沸点1140°C，密度约5克/立方厘米，呈体心立方晶格结构。其化学性质极为活泼，与钡相似，暴露于空气中迅速生成氧化物与氮化物，遇水剧烈反应生成氢氧化镭与氢气。镭的最外层电子为两个，通常呈现+2价，仅形成+2价化合物。</p><p class="ql-block"> 镭盐与钡盐具有同晶性，化学性质相近。氯化镭、溴化镭、硝酸镭易溶于水，而硫酸镭、碳酸镭、铬酸镭则难溶。镭具有剧毒，可取代钙在骨骼中富集，导致骨髓损伤、造血障碍，甚至引发骨瘤与白血病。镭通常作为铀提取的副产品，通过硫酸浸出铀矿石后，镭以硫酸盐形式存在于矿渣中，再转化为氯化镭，借助钡盐载体分级结晶，最终获得高纯度镭盐。金属镭则由电解氯化镭制得。</p><p class="ql-block"> 镭及其衰变产物释放γ射线，具有极强的穿透力，能破坏恶性组织，因此被广泛用于癌症治疗。镭针疗法曾是放射治疗的重要手段，为无数患者带来希望。此外，镭在工业中用于无损探伤，科研中作为γ射线源和中子源，军事上亦曾用于原子弹研发，展现出其多领域的应用价值。</p><p class="ql-block"> 镭在空气中极不稳定，极易与氮气、氧气反应生成氮化镭（Ra₃N₂）与氧化镭（RaO）。其与水反应生成氢氧化镭（Ra(OH)₂）并释放氢气：</p><p class="ql-block">3 Ra + N₂ =Ra₃N₂</p><p class="ql-block">2 Ra + O₂ = 2 RaO</p><p class="ql-block">Ra+ 2 H₂O =Ra(OH)₂ + H₂↑</p><p class="ql-block"> 这些反应不仅揭示了镭的化学活性，也预示了其在实际应用中需格外小心。</p><p class="ql-block"> 镭不仅是放射性研究的开端，更是现代核科学的基石。它曾被广泛用于制造夜光材料，将镭盐与硫化锌荧光粉混合，可制成永久性发光粉，涂于钟表、仪表之上，使它们在黑暗中熠熠生辉。至1975年，全球共生产约4千克镭，其中85%用于医疗，10%用于制造发光材料，镭的光芒照亮了人类生活的多个角落。</p><p class="ql-block"> 镭的故事，是一部科学探索的史诗。它不仅记录了居里夫妇在实验室中夜以继日的奋斗，也映照出人类面对未知时的勇气与执着。镭的发现与应用，推动了医学、工业、科研、军事等领域的进步，同时也引发了关于放射性安全与伦理的深刻思考。镭的光辉，至今仍在科学史上闪耀，激励着后人不断探索真理的边界。</p><p class="ql-block"> 望亚玲写于2025年7月21日早上8点半</p>