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라듐 radium(Ra) 주기율표 2족인 알칼리 토금속에 속하는 원소 중 방사성을 띤 가장 무거운 원소. 천연에서는 유리(遊離)상태로 존재하지 않는 은백색의 금속이다. 퀴리 부인이 역청우라늄광의 방사능은 그 속에 들어 있는 우라늄의 방사능보다 4~5배나 크며 이같은 사실이 역청우라늄광의 찌꺼기 속에서 그녀가 그때 발견한 폴로늄으로는 설명되지 않는다는 것을 관찰한 후, 1898년 피에르 퀴리, 마리 퀴리와 조교인 G. 베몽에 의해 발견되었다. 방사성이 아주 강한 이 새로운 물질은, 바륨과 성질이 비슷하지만 그 염화물(鹽化物)은 물에 약간 덜 녹기 때문에 분별결정(分別結晶)을 통해 농축시킬 수 있었다. 1902년경에 수t의 역청우라늄광 찌꺼기를 정제하여 0.1g의 순수한 염화라듐을 얻었으며, 1910년경에는 퀴리 부인과 앙드레 루이 드비에른이 금속 라듐을 분리했다. 라듐의 모든 동위원소들은 방사성이 있으며, 지질연대 단위로 보면 그 수명이 짧아 원시시대의 라듐은 이미 오래전에 사라졌다. 따라서 천연에서 산출되는 라듐은 3개의 자연 방사성붕괴계열(토륨·우라늄·악티늄 계열) 중 하나의 붕괴생성물 형태로 존재한다. 반감기가 1,620년인 가장 안정한 동위원소는 우라늄 붕괴계열 중의 하나로서, 그 어미동위원소는 토륨-230(230Th)이고 딸동위원소는 라듐-222(222Ra)이다. 여기서 붕괴가 더욱 진행된 생성물들은 이전에는 라듐 A·B·C·C′·C″·D 등으로 불렸는데 실은 폴로늄·납·비스무트·탈륨의 동위원소들이다. 라듐의 용도는 모두가 그것이 방사선을 낸다는 사실에 근거를 둔 것이다. 라듐의 가장 중요한 용도는 이전에는 의학에서 주로 종양에 딸동위원소의 감마선을 쪼여 암치료에 사용되었으나, 값싸고 더욱 강력한 인공방사성 동위원소인 코발트-60(60Co)와 세슘-137(137Cs) 등으로 대체되었다. 라듐과 베릴륨의 혼합물은 적당한 세기의 중성자원(中性子源)으로 과학연구에 쓰이거나, 지구물리학적으로는 석유탐사에 이용된다. 하지만 이런 용도에는 대용품들이 더 유용하게 사용되고 있다. 농도가 증가하면 라듐은 어둠 속에서 빛이 난다. 이 성질 때문에 한때 황화아연 반죽과 섞어서 시계·기계의 눈금판에 쓰이는 자연발광 페인트로 사용되었다. 그러나 1930년대경 라듐을 포함하고 있는 발광 페인트를 늘상 사용하며 일하던 수많은 노동자들이 빈혈이나 심지어 골수암에 걸리게 되면서, 라듐을 쬐게 되면 건강을 해친다는 사실이 밝혀졌다. 라듐의 독성이 아주 강하다는 사실이 확인된 후, 발광 도색제로 라듐을 사용하는 것이 중지되었다. 방사성 원소의 토륨 붕괴계열에는 2종류의 라듐 동위원소들이 있는데, 이것들은 천연상태에서는 모나자이트 광물에서 산출되며, 228Ra은 반감기가 6.7년이고, 224Ra는 반감기가 3.64일이다. 이것들이 붕괴되고 남은 것들 중 하나인 탈륨-208(208Tl)은 비스무트-214(214Bi)보다 투과력이 더욱 큰 감마선을 방출한다. 복잡한 반감기 경로를 거치기 때문에, 정제된 228Ra의 감마 방사능은 약 4년 동안 증가하다가 서서히 감소한다. 4번째 동위원소223Ra(반감기 11.7일)은 악티늄 붕괴계열에서 나타난다. 금속 라듐은 화학반응성이 크다. 물과 반응하여 격렬하게 수소를 발생시키며, 공기와 반응하여 질소화물을 만든다. 주로 2가 이온이며, 모든 화합물에서 Ra2+ 형태로 존재한다. 황산염인 RaSO4는 여태까지 알려진 황산염 중 가장 물에 녹지 않으며, 수산화물인 Ra (OH)2는 알카리 토금속의 수산화물 중에서 가장 물에 잘 녹는다. 라듐의 화합물들은 대응하는 바륨 화합물들과 성질이 매우 비슷해 두 원소를 분리하기는 어렵다. 원자번호 88 가장 안정한 동위원소 226 녹는점 약 700℃ 끓는점 약 1,737℃ 비중 약 5 원자가 2 전자배열 2-8-18-32-18-8-2 또는 (Rn) 7s2 |
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