Бромид радия представляет собой бромидную соль радия с формулой RaBr 2 . Его получают в процессе отделения радия из урановой руды . Это неорганическое соединение было открыто Пьером и Марией Кюри в 1898 году, и это открытие вызвало огромный интерес к радиохимии и лучевой терапии . Поскольку элементарный радий легко окисляется на воздухе и в воде, соли радия являются предпочтительной химической формой радия для работы. [3] Несмотря на то, что бромид радия более стабилен, чем элементарный радий, он по-прежнему чрезвычайно токсичен и может взорваться при определенных условиях. [4]
После того, как Кюри открыли радий (в форме хлорида радия ) в 1898 году, ученые начали выделять радий в промышленных масштабах с намерением использовать его для лучевой терапии. Соли радия, включая бромид радия, чаще всего использовались путем помещения химического вещества в трубку, которую затем пропускали или вводили в больные ткани организма. Многие из первых ученых, попытавшихся определить использование радия, пострадали от воздействия радиоактивного материала. Пьер Кюри зашел так далеко, что вызвал у себя тяжелую химическую кожную реакцию, применив источник радия непосредственно к предплечью, что в конечном итоге привело к повреждению кожи. [5] Все виды терапевтических тестов проводились при различных кожных заболеваниях, включая экзему , лишай и псориаз . Позже была выдвинута гипотеза, что радий можно использовать для лечения раковых заболеваний.
Однако за это время радий также приобрел популярность среди псевдонаучной индустрии «лечебных средств», которая пропагандировала радий как важный элемент , который может «исцелять» и «оживлять» клетки человеческого тела и удалять ядовитые вещества. В результате радий приобрел популярность как «тренд в области здравоохранения» в 1920-х годах, а соли радия добавляли в еду, напитки, одежду, игрушки и даже зубную пасту. [6] Более того, многие респектабельные журналы и газеты в начале 1900-х годов публиковали заявления, утверждавшие, что радий не представляет опасности для здоровья.
Основной проблемой роста интереса к радию была нехватка радия на самой Земле. В 1913 году сообщалось, что Радиевый институт располагал четырьмя граммами общего количества радия, что на тот момент составляло более половины мировых запасов. [6] Многие страны и учреждения по всему миру намеревались добыть как можно больше радия, а это трудоемкая и дорогостоящая задача. В 1919 году в журнале Science сообщалось, что с 1913 года в Соединенных Штатах было произведено около 55 граммов радия, что также составляло более половины радия, производимого в мире в то время. [7] Основным источником радия является настуран , который содержит в общей сложности 257 мг радия на тонну U 3 O 8 . [3] Поскольку из такого большого количества материала было извлечено так мало продукта, было трудно извлечь большое количество радия. Именно по этой причине бромид радия стал одним из самых дорогих материалов на Земле. В 1921 году в журнале «Тайм» было указано, что одна тонна радия стоит 17 000 000 000 евро, одна тонна золота стоит 208 000 евро, а одна тонна алмаза — 400 000 000 евро. [6]
Было также обнаружено, что бромид радия вызывает фосфоресценцию при нормальных температурах. [8] Это привело к тому, что армия США стала производить и поставлять солдатам светящиеся часы и прицелы. Это также позволило изобрести спинтарископ , который вскоре стал популярным предметом домашнего обихода. [9]
Бромид радия представляет собой светящуюся соль, которая заставляет окружающий ее воздух, даже если он заключен в трубку, светиться ярко-зеленым светом и демонстрировать все полосы азотного спектра. Возможно, такое свечение вызвано воздействием альфа-излучения на азот воздуха . Бромид радия обладает высокой реакционной способностью, и кристаллы иногда могут взрываться, особенно при нагревании. Газообразный гелий, выделяющийся из альфа-частиц, может накапливаться внутри кристаллов, что может привести к их ослаблению и разрушению.
Бромид радия кристаллизуется при отделении от водного раствора. Он образует дигидрат , очень похожий на бромид бария . [4]
Радий получают из урановых или настурановых руд «методом Кюри», который включает два основных этапа. На первом этапе руду обрабатывают серной кислотой, растворяющей многие компоненты. Остаток содержит сульфаты бария, радия и свинца. Затем смесь обрабатывают хлоридом натрия и карбонатом натрия для удаления свинца. На втором этапе происходит отделение бария от радия. [3] [4]
Бромид радия можно получить из хлорида радия реакцией с потоком бромистого водорода . [4]
Бромид радия, как и все соединения радия, высокорадиоактивен и очень токсичен. Из-за своего химического сходства с кальцием радий имеет тенденцию накапливаться в костях, где он облучает костный мозг и может вызвать анемию , лейкемию , саркому , рак костей , генетические дефекты, бесплодие , язвы и некроз . Симптомы отравления могут развиваться годами, и к этому времени обычно уже слишком поздно для эффективного лечения. Бромид радия также представляет серьезную опасность для окружающей среды , усиливающуюся из-за его высокой растворимости в воде, и он может биоаккумулироваться и наносить долгосрочный ущерб организмам. [ нужна цитата ]
Бромид радия обладает высокой реакционной способностью, и кристаллы могут взорваться при сильном ударе или нагревании. Частично это связано с самоповреждением кристаллов альфа-излучением, ослабляющим структуру решетки. [ сомнительно – обсудить ]
Радий и соли радия обычно использовались для лечения рака ; однако от этих методов лечения в основном отказались в пользу менее токсичных химикатов, таких как технеций или стронций-89 . [6] Бромид радия также использовался в светящейся краске для часов, но в 1960-1970-х годах от его использования в конечном итоге отказались в пользу менее опасных химикатов, таких как прометий и тритий .