Untuk edisi ke-13 (1926) dari , Marie Curie, pemenang Hadiah Nobel 1903 bidang Fisika dan pemenang Hadiah Nobel Kimia tahun 1911, menulis entri tentang radium bersama putrinya Irène Curie, kemudian Irène Joliot-Curie dan rekan kerjanya Penghargaan Nobel Kimia tahun 1935. Artikel tersebut menceritakan penemuan radium oleh Marie dan Pierre Curie serta membahas sifat, produksi, dan aplikasinya. Artikel tersebut hanya menyebutkan secara sepintas bahwa radioaktivitas yang dipancarkan oleh radium menyebabkan ”perusakan sel-sel tertentu secara selektif dan dapat memiliki konsekuensi yang sangat berbahaya” —suatu properti yang dengan sedih diperlihatkan di tahun-tahun berikutnya ketika Marie Curie dan kemudian Irène Curie meninggal karena leukemia yang mungkin disebabkan oleh paparan untuk radiasi tersebut.
RADIUM
[Radium] adalah unsur dengan berat atom 226, istilah tertinggi dalam deret alkali tanah, kalsium, strontium, barium. Ini adalah logam yang memiliki banyak analogi dengan barium dan juga merupakan “zat radioaktif”, yaitu zat yang mengalami disintegrasi spontan disertai dengan pancaran radiasi ( lihatRADIOAKTIVITAS). Sifat radioaktif ini memberi radium kepentingan khusus untuk tujuan ilmiah atau untuk penggunaan medis, dan juga penyebab kelangkaan ekstrim dari unsur tersebut. Meskipun radium hanyalah salah satu dari banyak zat radioaktif, karena bukan yang paling radioaktif maupun yang paling melimpah, laju peluruhannya dan sifat produk disintegrasi telah terbukti sangat menguntungkan dalam aplikasi radioaktivitas, dan menjadikannya yang paling penting dari elemen radio.
SIFAT KIMIA
Spektrum. —Jika kita tidak mempertimbangkan tindakan kimiawi dari radiasi yang dipancarkannya, radium memiliki sifat yang dapat diharapkan dari tempatnya dalam klasifikasi kimia. Radium ditempatkan berdasarkan berat atomnya 226, di kolom kedua tabel Mendelyeev. Dengan nomor atom 88, ini adalah suku terakhir dari deret alkali bumi. Garam radium tidak berwarna dan hampir semuanya larut dalam air; sulfat dan karbonat tidak dapat larut. Radium klorida tidak larut dalam asam klorida pekat dan alkohol. Garam radium dan barium bersifat isomorf.
Persiapan Radium. —Radium logam dibuat dengan cara yang sama seperti barium logam, dengan elektrolisis garam radium dengan katoda merkuri, merkuri dihilangkan dengan memanaskan amalgam dalam hidrogen kering. Logam ini berwarna putih dan meleleh pada suhu sekitar 700 °. Ia menyerang air dan dengan cepat diubah oleh kontak udara. Berat atom dapat ditentukan dengan metode yang digunakan untuk barium, misalnya dengan menimbang radium klorida anhidrat dan perak klorida atau bromida yang setara.
Spektrum Optik. —Spektrum optik tersusun, seperti logam alkali tanah lainnya, dengan jumlah garis yang relatif kecil dengan intensitas tinggi; garis terkuat pada batas spektrum violet adalah 3814.6Å, dan garis ini merupakan pengujian yang sangat sensitif terhadap keberadaan radium; tetapi analisis spektral sedikit digunakan dalam mendeteksi elemen radio, sifat radioaktif menawarkan tingkat sensitivitas yang jauh lebih tinggi. Spektrum frekuensi tinggi ini sesuai dengan prediksi unsur nomor atom 88.
SIFAT RADIOAKTIF
Unsur Radioaktif secara Umum. —Teori transformasi radioaktif telah ditetapkan oleh Rutherford dan Soddy ( lihat RADIOACTIVITY). Jika n adalah jumlah atom unsur radio, proporsi atom yang hancur dalam waktu tertentu t selalu sama, berapapun nnya ; jumlah atom berkurang dengan waktu t menurut hukum eksponensial, n = n 0 e-λt dimana λ adalah konstanta radioaktif zat.
Kebalikan dari λ disebut "kehidupan rata-rata" dari elemen tersebut; waktu T yang diperlukan untuk transformasi setengah atom disebut "periode" dan terkait dengan konstanta λ dengan ekspresi T = logε2 / λ.
Zat radioaktif memancarkan tiga jenis sinar yang dikenal sebagai sinar α-, β- dan γ. Sinar-α adalah inti helium yang masing-masing membawa muatan positif sama dengan dua kali lipat muatan elementer; mereka dikeluarkan dari inti atom radioaktif dengan kecepatan tinggi (sekitar 1,5 X 109 hingga 2,3 X 109 cm./dtk.). Sinar β adalah elektron dengan berbagai kecepatan yang dapat mendekati kecepatan cahaya. Sinar-merupakan radiasi elektromagnetik dari jenis yang sama seperti cahaya atau sinar-X, tetapi panjang gelombangnya umumnya jauh lebih kecil dan mungkin sesingkat 0,01Å. Sementara emisi dari beberapa elemen radio hampir seluruhnya terdiri dari sinar α yang daya tembusnya sangat kecil, unsur radio lainnya memancarkan sinar β dan γ yang mampu menembus ketebalan materi yang cukup besar.
Keluarga Uranium-Radium. —Radium adalah anggota keluarga uranium, yaitu salah satu unsur yang dihasilkan dari transformasi atom uranium; periodenya sekitar 1.700 tahun. […]
Atom dari setiap elemen terbentuk dari atom yang hancur dari elemen sebelumnya. Tak satu pun dari atom-atom ini dapat ada di alam selain di mineral uranium, kecuali baru-baru ini ditransfer dari mineral tersebut melalui proses kimia atau fisika. Ketika dipisahkan dari mineral uranium, mereka harus menghilang, kehancuran mereka tidak diimbangi dengan produksi mereka. Hanya uranium dan thorium yang merupakan elemen radio yang berumur panjang sehingga mereka mampu bertahan melalui masa geologi tanpa produksi yang diketahui.
Menurut hukum transformasi radioaktif, dalam mineral yang sangat tua, kesetimbangan tercapai di mana rasio jumlah atom dari zat yang berbeda sama dengan rasio rata-rata umurnya. Rasio radium / uranium sekitar 3,40 X 10-7 pada mineral yang lebih tua; oleh karena itu kita tidak dapat mengharapkan untuk menemukan mineral yang mengandung radium dalam proporsi yang tinggi. Namun radium murni dapat dibuat dalam jumlah yang sangat besar sedangkan unsur radio lainnya, kecuali uranium dan thorium yang hancur secara perlahan, tidak dapat dibuat dalam jumlah banyak, sebagian besar karena mereka ada dalam jumlah yang jauh lebih kecil. Semakin cepat disintegrasi zat radioaktif, semakin kecil proporsinya di antara mineral bumi, tetapi semakin besar aktivitasnya. Jadi radium beberapa juta kali lebih aktif dari uranium dan 5,000 kali lebih kecil dari polonium.
Radiasi dari Radium Tube. —Jumlah kecil radium sering disimpan dalam tabung kaca tertutup yang disebut "tabung radium." Radium hanya memancarkan sinar α dan radiasi β yang lemah; penetrasi radiasi yang dipancarkan oleh tabung radium berasal dari produk disintegrasi yang secara bertahap diakumulasikan oleh transformasi radioaktif radium; pertama, pancaran radon atau radium, gas radioaktif, istilah berikutnya dari xenon dalam rangkaian gas inert; kedua, radium A, B, C, disebut “deposit aktif perubahan cepat”; ketiga, radium D, E dan radium F atau polonium, disebut “endapan aktif perubahan lambat”; terakhir, timbal tidak aktif, dan juga helium dihasilkan dalam bentuk sinar-α.
Penetrasi radiasi yang kuat dari tabung radium dipancarkan oleh radium B dan C. Ketika garam radium murni disegel dalam tabung, aktivitas meningkat selama sekitar satu bulan, sampai keadaan kesetimbangan tercapai antara radium, radon dan deposit aktif perubahan cepat, ketika produksi masing-masing elemen ini dikompensasikan dengan kehancurannya. Radiasi penetrasi terdiri dari sinar-β dan sinar-, yang terakhir secara khusus dikenal dengan kegunaannya yang berharga dalam terapi.
Jumlah radon dalam kesetimbangan dengan satu gram radium disebut "curie". Jika radon diekstraksi dan disegel secara terpisah dalam tabung, radium A, B, C, akan terakumulasi dan radiasi tembus untuk satu curie radon akan sama dengan satu gram radium. Tetapi aktivitas tabung radon menurun hingga setengah nilainya dalam 3,82 hari, periode radon, sedangkan aktivitas tabung radium praktis tetap konstan setelah kesetimbangan tercapai; penurunan hanya 0,4% dalam 10 tahun.
Efek Radiasi. —Radiasi radium menghasilkan semua efek sinar biasa ( lihat RADIOAKTIVITAS); ionisasi gas, produksi panas terus menerus, eksitasi pendar zat tertentu (seng sulfida, dll.), pewarnaan kaca, tindakan kimiawi (penguraian air misalnya), tindakan fotografi, tindakan biologis. Senyawa radium yang diamati dalam gelap menunjukkan luminositas spontan, yang sangat terang pada klorida atau bromida yang baru disiapkan, dan ditentukan oleh aksi garam dari radiasinya sendiri.
Aktivitas Radium.—Sinar α milik radium itu sendiri memiliki jangkauan 3,4 cm. di udara pada suhu 15 ° C. dan tekanan normal. Jumlah partikel α yang dipancarkan oleh radium diukur dengan metode penomoran yang berbeda (kilau atau ruang hitung); hasilnya bervariasi dari 3,40 X 1010 hingga 3,72 X 1010 partikel per detik. dan per gram radium; dari data ini umur rata-rata radium dapat disimpulkan. Tiga kelompok sinar α lainnya, dengan rentang 4,1 cm., 4,7 cm. dan 7 cm. dipancarkan oleh radon dan deposit aktif, radium A, B, C. Panas yang dihasilkan oleh radium sendiri adalah sekitar 25 kalori per jam dan per gram. Untuk tabung radium dalam kesetimbangan dengan produk disintegrasi perubahan cepat, produksi panas sekitar 137 kalori per jam dan per gram. Efek pemanasan ini terutama disebabkan oleh penyerapan energi sinar-α.
