1.

Einleitung

Radium (vom lateinischen Wort radius: Strahl), Symbol Ra, chemisch reaktionsfreudiges, silbrig-weißes, radioaktives metallisches Element mit der Ordnungszahl 88. Radium steht in der 2. Hauptgruppe des Periodensystems (unter Strontium und Barium) und gehört zu den Erdalkalimetallen. Von diesem Metall sind mehrere verschiedene radioaktive Isotope mit unterschiedlichen Halbwertszeiten bekannt.

Radium wurde erstmals 1898 von den französischen Wissenschaftlern Marie und Pierre Curie im Uranerz Pechblende entdeckt. Die Curies erkannten bald, dass eine bestimmte Menge des Erzes stärker radioaktiv ist, als eine gleich große Menge seines Hauptbestandteiles Uranoxid. Durch mehrere chemische Reaktionen konnten sie die unbekannten Quellen der Radioaktivität abtrennen. Eine dieser (mit Hilfe von Bismutsulfid separierten) stark radioaktiven Substanzen stellte sich als ein neues Element heraus. Das Ehepaar gab ihm den Namen Polonium – nach Polen, dem Heimatland von Marie Curie. Die zweite mit Hilfe von Bariumchlorid abgetrennte stark radioaktive Substanz, war das ebenfalls neue Element Radium. Marie Curie erhielt für die Entdeckung von Polonium und Radium 1911 den Nobelpreis für Physik – ihr Mann Pierre war 1906 bei einem Verkehrsunfall tödlich verunglückt.

2.

Eigenschaften und Vorkommen

Das Metall Radium mit der Massenzahl 226 schmilzt bei etwa 700 °C und siedet bei etwa 1 140 °C. Seine Dichte liegt bei 5,5 Gramm pro Kubikzentimeter. An der Luft oxidiert das Element sofort.

Radium entsteht beim radioaktiven Zerfall von Uran und findet sich daher in allen Uranerzen, und zwar fast immer im Mengenverhältnis ein Teil Radium auf 3 000 000 Teile Uran. Aus dem Erz wird es nach Zugabe einer Bariumverbindung gewonnen; Letztere dient als Trägersubstanz. In seinen chemischen Eigenschaften ähnelt das Radium dem Barium. Beide Elemente werden von anderen Bestandteilen des Erzes gemeinsam durch Ausfällen ihrer Sulfate abgetrennt. Anschließend folgt die Umsetzung zu Carbonaten oder zu Sulfiden, die daraufhin in Salzsäure aufgelöst werden. Schließlich lässt sich Radium durch wiederholtes Kristallisieren vom Barium trennen (meist über die Bromide oder die Chromate).

Von den Radiumisotopen zwischen ²⁰⁶Ra und ²³²Ra ist ²²⁶Ra am stabilsten und kommt am häufigsten vor. ²²⁶Ra entsteht beim radioaktiven Zerfall des Thoriumisotops ²³⁰Th. Dieses ist seinerseits das vierte Glied in der Zerfallsreihe, die mit dem Uranisotop ²³⁸U beginnt (Uran-Radium-Zerfallsreihe). Das Radiumisotop ²²⁶Ra hat eine Halbwertszeit von 1 620 Jahren. Es emittiert Alphateilchen und wandelt sich beim Zerfall in das Edelgas Radon um (Radonisotop ²²²Rn).

3.

Physiologische Wirkungen und Anwendungen

Die radioaktive Strahlung des Radiums hat schädigende Auswirkungen auf lebende Zellen und kann bei zu intensiver Einwirkung verbrennungsähnliche Erscheinungen hervorrufen. Wenn Radium über belastetes Trinkwasser in den Körper gelangt, kann das radioaktive Element anstelle des chemisch verwandten Calciums in Knochen eingebaut werden. Es gibt jedoch besondere Schichtsilicate, mit denen sich Radium dauerhaft aus dem Wasser entfernen lässt. Oft sind Zellen von Krebsgeschwüren (siehe Krebserkrankungen; Radiologie) gegen die Strahlung des Radiums viel empfindlicher als gesunde Zellen. Wenn man die Intensität der Strahlung und den Angriffsort im Körper richtig wählt, lassen sich Krebszellen abtöten, ohne das gesunde Gewebe zu sehr zu schädigen. Heute werden Radiumbestrahlungen nur noch bei wenigen Krebsarten angewandt, zumal es billiger herstellbare und weitaus weniger gefährlichere Radionuklide gibt (z. B. das Cobaltisotop ⁶⁰Co).

Mischt man ein Radiumsalz mit einer Substanz wie etwa Zinksulfid, dann zeigt diese eine Lumineszenz, die von den Alphastrahlen des Radiums herrührt. Geringe Radiummengen kamen früher in Leuchtfarben zum Einsatz, z. B. für Uhrenzifferblätter, Türknöpfe und andere Gegenstände, die im Dunklen leicht zu erkennen sein sollten. Heutzutage wird Radium vor allem zu kerntechnischen und zu Forschungszwecken genutzt.