Radium

Radium (lat. radius „Strahl“, wegen seiner Radioaktivität, wie später auch Radon) ist ein chemisches Element im Periodensystem der Elemente mit dem Symbol Ra und der Ordnungszahl 88.

Radium ist eines der seltensten natürlichen Elemente; sein Anteil an der Erdkruste beträgt etwa 7 · 10^-12 %. Es steht in einem natürlichen Zerfallsgleichgewicht mit Uran. Damit ist der Radiumgehalt des jeweiligen Gesteines proportional zu dessen Urangehalt (unter der Voraussetzung des Nicht-Stattfindens von Transportprozessen). Der Faktor (massebezogen) beträgt etwa 1/30 000 000. Im radioaktiven Zerfall, dem es selbst unterliegt, ist es das Mutternuklid des Radons.

Die Massenzahlen seiner Isotope reichen von 213 bis 230, ihre Halbwertszeiten streuen zwischen etwa 182 ns für ²¹⁶Ra und 1602 a für ²²⁶Ra. Da das Radium-Isotop ²²⁶Ra in wägbaren Mengen gewonnen werden kann, ist es möglich, seine chemischen Eigenschaften unter Einhaltung angemessener Strahlenschutzvorkehrungen recht gut zu studieren. Als Metall ist es ein typisches Erdalkali-Element. Es ist weich und silberglänzend. Radium ist dem leichteren Gruppenhomologen Barium sehr ähnlich, jedoch noch unedler als dieses. Bei Kontakt mit Sauerstoff oxidiert es sehr rasch und reagiert heftig mit Wasser.

In wässriger Lösung liegt es stets positiv zweiwertig vor. Das zweiwertige Kation ist farblos. Wie Barium bildet es einige schwerlösliche Salze, so das Carbonat, Sulfat und Chromat. Andere Salze wie die Halogenide (das Fluorid ist nur mäßig löslich), Nitrat und Acetat sind leicht löslich. Die Salze geben der Bunsenflamme eine karminrote Färbung.

Eine Kenntnis seiner chemischen Eigenschaften ist jedoch kaum von Belang für etwaige nutzbringende Anwendungen; stattdessen ergibt sich eine große Bedeutung der Kenntnis zur Beschreibung seiner Ausbreitungspotentiale in der Umwelt, die stark über die Zustände der chemischen Bindung gesteuert werden.

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Geschichte

  Radium wurde 1898 in Frankreich von der polnischen Chemikerin Marie Curie und ihrem Ehemann, dem französischen Chemiker Pierre Curie, in der Joachimsthaler Pechblende entdeckt. Wegweisend war dabei der Befund, daß gereinigtes Uran (als Metall-Salz) nur einen geringen Bruchteil der Radioaktivität des ursprünglichen Uran-Erzes aufwies. Stattdessen fand sich der größte Teil der Radioaktivität des Erzes in der "Barium-Sulfat-Fällung" wieder. Für das abgetrennte Element wurde dann die ausgeprägte Strahlungseigenschaft zur Namensgebung herangezogen.

Es galt zunächst als ungefährlich und wurde in den Vereinigten Staaten und Europa als Medikament gegen eine Vielzahl von Leiden beworben (z. B. Krebsmittel) oder als Zusatz in Produkten verarbeitet, die im Dunkeln leuchteten. Die Verarbeitung geschah ohne jegliche Schutzvorkehrungen.

Nach dem Ersten Weltkrieg kam es aufgrund einer vermuteten Heilwirkung von Radium zu einem Aufblühen der Radiumbäder in Deutschland. Während bereits vor dem Krieg Bad Kreuznach damit warb, stärkstes Radiumsolbad zu sein, waren es nach dem Krieg neben St. Joachimsthal, Oberschlema vor allem Bad Brambach. Letztere beiden Orte behaupteten von sich, stärkstes Radium- bzw. Radiummineralbad der Welt zu sein. Wobei zu beachten ist, dass in den Heilquellen v. a. Radon, Radium hingegen nur in geringen Spuren vorkam. Korrekterweise hätten sich diese Bäder „Radonbad“ nennen müssen. Man bemerkte den gesundheitsschädlichen Effekt des Radiums viel zu spät, zuerst bei Zifferblattmalerinnen der Uhrenindustrie. Um die Pinselspitze fein zu bekommen, befeuchteten sie diese mit der Zunge, wodurch das Radium in den Körper gelangte. 1924 beschrieb der Zahnarzt Theodore Blum erstmals eine schwere Kiefererkrankung bei Personen aus dieser Berufsgruppe in einer Fachzeitschrift.

1928 wurde mit Radium versetztes Wasser namens Radithor in kleinen Flaschen zum Trinken verkauft. Spätestens mit dem Tod des Stahlmagnaten Eben Byers im Jahre 1932, der von 1928 bis 1930 täglich zwei Flaschen Radithor zu sich nahm, stand unumstritten fest, dass Radium schwerste Gesundheitsschäden hervorrufen kann.

Radium in der Radio-Onkologie

Die Anwendung von geschlossenen Radiumkapseln war eine frühe Form der Bestrahlungstherapie bei Krebserkrankungen, z. B. des Gebärmutterhalses.

Radium und Uranbergbau

Da Radium über das Zerfallsgleichgewicht an das Uran gekoppelt ist, begleitet es dieses zwangsläufig in seinen Erzen, und wird bei den bergbaulichen Aktivitäten mit umgewälzt (=aus dem geologischen Einschluß herausgelöst). Bei der Erzaufbereitung ist im Wesentlichen nur das Uran von Interesse (Yellow cake). Das Radium wird zum Bestandteil der Rückstands-Fraktion und wird deponiert. Damit ist nicht im "verkauften" Uran der größte Teil der Radioaktivität des ursprünglich geförderten Uranerzes enthalten, sondern in den Schlamm-Deponien der Erzaufbereitung. Eine Beeinflussung der belebten Erd-Oberfläche ("Umwelt") ist gegeben einerseits über die vom Radium selbst ausgehende Strahlung (insbesondere Gamma), andererseits über seine Wirkung als Radon-Quelle. Auswirkungen dieser Art einzudämmen, ist das Ziel von Sanierungsanstrengungen in Bergbaufolgelandschaften (siehe Wismut).

Radium und stoff-umwandelnde Industrien

Überall, wo große Mengen natürlicher heterogen zusammengesetzter Stoffgemische umgesetzt werden, wird über deren Spurengehalt von Uran und Radium auch "natürliche" Radioaktivität mit verfrachtet. Dies trifft insbesondere für die Kohlen-Verfeuerung in Kraftwerken zu (Kohlelagerstätten als hydrogeologische Uran-Senken). Nicht zurückgehaltene Stäube verfrachten das Radium der Kohle anteilsweise in die Atmosphäre. Bei greifenden Rauchgasreinigungsmaßnahmen erscheint das Radium dann auch in den festen Rückständen, die z. T. marktfähig sind. So ist in REA-Gipsen tendenziell mit höheren Ra-Aktivitäten zu rechnen als in Natur-Gipsen.

Filmografie

In dem Film Die Feuerzangenbowle (1944) besteht einer der Streiche des Protagonisten darin, die benachbarten Schülerinnen zu einer Vorführung von Radium einzuladen. Hierzu muss der Raum verdunkelt werden.

Verschiedenes

In Wipperfürth gibt es die 1904 gegründete und heute noch bestehende Firma „Radium Lampenwerk GmbH“.