Radyum Elementinin Genel Özellikleri Nelerdir?

Radyum elementinin genel özellikleri içerisinde bulunan en yaygın maddelerden biri toprak alkali özellik taşıyan bir metaldir. Periyodik tabloda “Ra” sembolüyle bilinmektedir. Radyum elementine ait atom numarası 88, atom kütlesi ise 226.0254’dür. Radyum elementine ait özgül ağırlık 5, değerliliği ise 2 olarak bilinmektedir. Kübik merkezli bir kristal yapısına sahiptir. Radyum ’un erime noktası 700 derece ve kaynama noktası 1140 derece olmakla beraber, ışın etkinliği yüksek ve soğukta suyu ayrıştırabilen ve suda ayrışabilen bir elementtir. Radyum elementi, radyoaktif bir element olması sebebiyle zararlı ışınlar yayabilmekte ve bu sebeple tedbirsiz kullanılması tehlike arz etmektedir. Radyum elementi saf durumdayken beyaz renkte gözlemlenmesine rağmen hava ile temasa geçtiğinde karardığı saptanmıştır. Radyum elementi, sentetik olarak gerçekleştirilen ilk radyoaktif element olarak bilinmektedir. Aynı zamanda Radyum, az miktarda da olsa Uranyum içerisinde bulunur ve Uranyum cevherlerinin saflaştırılmasında yan ürün olarak elde edilebilmektedir. 1 ton Uranyum, yalnızca 0.14 gram Radyum elementi içermektedir. Miktar küçük olmasına rağmen, radyumun aktivitesi uranyumun 1 milyon katıdır.

Radyum Elementinin Kimyasal Özellikleri Nedir?

Radyum elementi, ortalama 25 yıllık bir süreçte aktifliğinin yaklaşık %1’ini kaybederek ortaya parçalanma ürünü olarak Kurşun açığa çıkarmaktadır. Baryum elementine göre biraz daha uçucu bir içeriğe sahiptir. Var olan 16 adet Radyum izotopu bilinmektedir. Radyum’un en yaygın olarak bilinen izotopu ise Ra-226’dır ve yarı ömrü 1620 yıldır. Radyum elementinin kimyasal özellikleri arasında yer alan ve diğer elementlerde nadir bulunan durumlardan biri de ışıldama ile alfa, beta ve gama ışınları yayabilmesidir. Radyum elementini Berilyum ile karşılaştırdığımızda ise nötron üretmesi beklenmektedir. Normal şartlarda 1 gram Radyum elementi, yaklaşık günde 0,0001 mol radon üretmektedir. Radon bir gaz çeşididir. Ve bu açığa çıkan radon miktarı yılda ortalama 1000 kalori olarak hesaplanmaktadır. Radyum elementi radyolojik bir tehlike oluşturmaktadır. Depolanmakta olan radyum, içerde radon gazının birikmesini engellemek için havalandırma gerekmektedir. Radym ve radyum elementine ait tuz yapıları ışıldama yapmaktadır, bu durumda oluşan aleve ise karmin rengi verilir. Tek bir adet Ra-226 gramı, 1 saniyede yaklaşık 3,7×1010 parçalanması oranında bozulmaktadır ve bu durum radyoaktivite miktarı olarak tanımlanmaktadır.

Radyum Elementinin Bulunmasına İlham Olan Elementler ve Çalışmalar Nelerdir?

Radyum elementi keşfedilmeden önce, 1800’lü senelerde bilim insanları radyoaktifliği yüksek maddeler için birçok çalışma gerçekleştirmiştir. Radyoaktif maddelere ve ışın yayan parçacıklara büyük bir ilgi göstermişlerdir. Bunun getirdiği sonuçlardan biri de 1895 senesinde Almanya’da X-Ray ışınlarının keşfi olmuştur. Bu keşif tüm bilim dünyası tarafından büyük ilgiyle takip edilmiştir. X-Ray ışınlarının bulunmasının üzerinden çok kısa bir süre sonra deney sırasında bir kaza sonucunda radyoaktif ışınlar yayabilen farklı ve yeni bir element bulunmuştur. Bulunan bu elemen Uranyum’dur. Bu sürede Radyum’un kaşifi Marie Curie Paris Üniversitesinde doktora öğrencisi olarak eğitim görmektedir. Ve ilgi duyduğu radyoaktif maddelerle ilgili araştırmalar yapmaya, çalışmalar gerçekleştirmeye başlamıştır. Curie, kendi geliştirdiği tezleri ispatlamak için sayısız mineral ve kayaları kullanarak deneyler gerçekleştirmiştir. Bir süre sonra Curie istikrarlı çalışmaları sonucunda yeni bir element keşfetti ve buna “Polanium” ismini verdi.  Polanium için deneyler yaptığı süre boyunca o zamana kadar rastladığı en yüksek radyoaktivite içeren maddeyi de bulmuştu. Rastladığı bu element Uranyum ve Polanyum’dan çok daha farklıydı.

Radyum Elementinin Keşfi ve Tarihçesi

Marie Cuire’nin yüksek radyoaktif madde bulunduran keşfini bilim dünyası ilgiyle takip etmiştir. Curie, öncülük ederek bulduğu bu element henüz saf durumda olmadığından onu ayrıştırmak için bir süre işlemlerden geçirmiştir. Ve bu süreç oldukça masraflı ve zor olmuştur. Bu ayrıştırma sürecinin arından Radyum elementi bulunmuştur. Radyum elementi 1898 yılında Fransız Pierre Curie ve Marie Cuire tarafından keşfedilmiştir. Radyum elementinin keşfi birçok önemli çalışmayı da beraberinde getirmiştir. Radyum elementinin parçalanmasıyla beraber açığa çıkabilecek yüksek radyoaktif yapı insan sağlığı için büyük bir tehdit oluşturur. Bu sebeple Radyum elementinin keşfinde yapılan çalışmalar büyük bir özveri ve titizlikle yürütülmüştür.

Radyum Elementinin Kullanım Alanları

Radyum elementi Dünya’nın en radyoaktif elementlerinden bir tanesidir. Radyum elementinin kullanım alanları arasında en yaygın durum kanser hastalarının tedavisinde kullanılmaya başlanmıştır. Bu tedavi süresinde birçok kez faydalı sonuçlar alınmasını da sağlamıştır. Fakat kullanımı tehlikeli ve oldukça yüksek titizlik gerektiren bir element olması sebebiyle Radyum günümüzde sağlık alanında çok sık tercih edilmemektedir. Yalnızca çok nadir de olsa rastlanan kemik kanseri sorunu yaşayan hastaların tedavisinde başvurulan geleneksel yöntemlerden biri olmuştur. Radyum elementi sülfat asit, nitrat asit ve radyoaktif uranyumdan oluşması sebebiyle kemik dışında çeşitli kanser türlerinin tedavisinde de kullanılmaktadır.  Sağlık ve tıp alanlarında Radyum elementinin kullanımına sıkça rastlarken sanayi ve endüstri gibi alanlarda Radyum elementinin kullanımı oldukça yaygındır.

Radyum Elementinin Çıkarılması ve İşlenme Süreci

Radyum elementinin çıkarılması zor bir süreçtir. Çıkarıldıktan sonra elde edilmesi, işlenmesi ve kullanımı insan sağlığı için yüksek derecede risk barındıran bir süreçtir. Bu sebeple işlenme sürecine ve kullanımına çok dikkat edilmesi gerekmektedir. Radyum elementi genellikle saf halde kullanılan bir elementtir.  Fakat nadir de görülse Malgam ve Civa karışımıyla elde edilen Radyum elementinin Sülfat tuzu haline işlenerek kullanıldığı da gözlemlenmiştir. Günümüzde hala endüstriyel kimya alanında Radyum elementinin çalışmaları ve kullanımı oldukça yüksektir. Birçok farklı alana ve iş koluna hitap eden Radyum elementinin birbirinden çok ayrı alanlarda pozitif yönde etkisini görmek mümkündür. Radyum ayrıca nötron kaynağı olarak kullanılır. Bu sayede radon üretimi gerçekleştirilir. Uranyum elementine oranla Radyum elementinin çok daha aktif bir element olması tercih edilme oranını arttırmaktadır.

Radyum Elementinin Periyodik Tablodaki Yeri ve Kimyasal Özellikleri Nedir?

Radyum elementinin periyodik tabloda yeri 2A grubunda ve 7.periyotta bulunmaktadır. Tabloda s orbitali bölümünde yer almaktadır. Radyum elementi Alkalinler element serisine ait olmakla beraber, metal beyazı veya gümüş renginde bir görünüme sahip olmasıyla bilinmektedir. Radyum elementine ait elektron dizilimi [Rn]7s2 dir. Radyum elementi doğada serbest halde katı madde şeklinde bulunmaktadır. Erime ısısı  8.5kj/mol olarak bilinir. Radyumun buharlaşma ısısı 113kj / mol’dür. Elektronegatiflik seviyesi 0,9 Pauling ölçeği olan Radyum elementinin atom yarıçapı pm’dir. Kovalent yarıçapı 221pm ve Van der Waals yarıçapı ise 283pm olarak bilinmektedir. Radyum elementine ait ısı kapasitesi –J/(mol x K)’dır. Radyum elementinin ısı iletkenlik seviyesi 18,6 W/(m*K), ses hızı ise –m/s olarak bilinir. Radyum elementine ait bir diğer özelliklerden olan Vickers sertliği -MPa, Brinell serltiği de aynı şekilde -MPa’dır. Radyum elementinin Mohs sertliği ise – olarak bilinmektedir. Radyum elementinin sahip olduğu iyonlaşma enerjisinin değerleri ise 1. enerji seviyesi için 509,3kJ. mol ve 2. enerji seviyesi için 979kJ/mol olarak bilinmektedir.