حقائق مثيرة للاهتمام حول الراديوم

ربما يكون الراديوم هو العنصر الأكثر روعة والأكثر أهمية من الناحية التاريخية في الجدول الدوري. فقد سحر الراديوم المشع للغاية العلماء ورجال الأعمال والجمهور لأكثر من قرن من الزمان. فمنذ اكتشافه على يد بيير وماري كوري إلى تطبيقه الكارثي في الصناعة في أوائل القرن العشرين، يعد تاريخ الراديوم تاريخاً حافلاً بالصفحات ومثيراً للقلق. وفيما يلي عشر حقائق رائعة عن الراديوم، مع التركيز على كيمياء الراديوم وتاريخه واستخداماته.

1. اكتشاف الراديوم

اكتُشفالراديوم ( Ra، العدد الذري 88) في عام 1898 على يد ماري وبيير كوري أثناء تحقيق في النشاط الإشعاعي لخام اليورانيوم. وقد فصلت عائلة كوري الراديوم من خلال معدن القار عن طريق المعالجة البطيئة لأطنان من الخام لإنتاج ملليغرامات صغيرة جداً من العنصر. وكانت أبحاثهم ثورية - ليس فقط في اكتشاف عنصر جديد، بل في تقدم دراسة النشاط الإشعاعي الذي كان لا يزال في مراحله الأولى. كما أن تنقية الراديوم أكسبت ماري كوري جائزة نوبل الثانية في الكيمياء في عام 1911، وهي الأولى من نوعها حيث كانت أول امرأة تحصل على الجائزة.

2. الراديوم في الجدول الدوري

يقع الراديوم في المجموعة 2، ومن ثم فهو فلز ترابي قلوي، مع أبناء العمومة القريبين الكالسيوم والباريوم. ويضفي عليه وضعه سمات نموذجية للمجموعة: فهو يتفاعل مع الماء، وتترسب عليه الأكاسيد والهيدروكسيدات، وهو معدني أبيض فضي اللون في مظهره. ولكن باستثناء متجانساته الأخف وزناً، فإن السمة الأكثر لفتاً للانتباه في الراديوم هي النشاط الإشعاعي الذي يطغى على سلوكه الكيميائي. فنظائره ذات العمر النصفي، وعلى رأسها الراديوم-226، تتحلل إلى غاز الرادون، ومن ثم تجعله رائعًا من الناحية العلمية ولكنه ضار في الوقت نفسه.

3. الراديوم ومدام كوري

كان عملماري كوري مع الراديوم ثورياً في مجال العلوم والعقبات التي تعترض طريق العلم. فإلى جانب اكتشافها للعنصر، قامت بقياس النشاط الإشعاعي للعنصر بدقة وعلمت أن الراديوم يبعث الطاقة باستمرار في شكل إشعاع دون أن يشهد أي تفاعل كيميائي معروف. وكان هذا الاكتشاف أساس الفيزياء النووية والتطبيق الطبي للنظائر المشعة. وقد عرّضتها تجارب كوري الدقيقة، التي أجرت الكثير منها في مختبرات قاسية دون تدابير السلامة الحديثة، لجرعات عالية من الإشعاع، مما أدى في النهاية إلى مشاكل صحية - وهو ما يعد تحذيراً من قوة العنصر.

4. فتيات الراديوم

في عشرينيات القرن العشرين، كان الراديوم مجدًا صناعيًا - وعارًا - في "فتيات الراديوم"، وهن نساء المصانع الأمريكية اللاتي تم توظيفهن لطلاء وجوه الساعات بطلاء مضيء مملوء بالراديوم. تم تعليم النساء "توجيه" رؤوس الفرشاة على أقلام الطلاء بشفاههن، مما أدى إلى ابتلاع الراديوم دون قصد. وقد أصبن بعد ذلك بأمراض مروعة، مثل فقر الدم وتسوس العظام والسرطانات. وأدت محنتهم إلى إصلاح أساسي للسلامة الوظيفية، مما شكل سابقة لحماية العمال والقلق العام من الخطر الإشعاعي.

5. النشاط الإشعاعي للراديوم

الراديوم عالي النشاط الإشعاعي وينتج في الغالب إشعاع ألفا. ويبلغ عمر النصف للنظير الراديوم-226، وهو النظير الأكثر شيوعاً، 1600 سنة ويتحلل إلى راديوم-222، وهو غاز مشع. ويطلق هذا الاضمحلال الكثير من الطاقة ويجعل الراديوم مثيراً للاهتمام من الناحية العلمية ويشكل خطراً على الصحة. كما أن النشاط الإشعاعي العالي ينتج عنه أيضًا إشعاع أزرق مرئي في أملاح الراديوم، وهو ما كان جزئيًا سببًا في شعبيته الأولية في المنتجات الاستهلاكية، بما في ذلك واجهات الساعات، والمجوهرات، وحتى المقويات الصحية في أوائل القرن العشرين.

6. مركبات الراديوم

هناك العديد من مركبات الراديوم، الكثير منها أبيض أو عديم اللون وقابل للذوبان في الماء. ويشمل بعضها ما يلي:

- كلوريد الراديوم (RaCl₂): كان يستخدم سابقاً في الدراسات الطبية والطلاء المتوهج في الظلام.

- بروميد الراديوم (RaBr₂): استخدامات مماثلة لاستخدامات RaCl₂ RaCl₂، وغالباً ما يتم البحث عنه في سلسلة الاضمحلال الإشعاعي.

- كبريتات الراديوم (RaSO₄): غير قابل للذوبان ويستخدم في بعض التجارب لبحث سلوك الراديوم في المواد الصلبة.

تتشابه الخصائص الكيميائية للراديوم مع خصائص الباريوم ولكن يتم التعامل معه بحذر بسبب نشاطه الإشعاعي.

7. الخواص والتطبيقات

وجدت هذه الخصائص الغريبة للراديوم بعض التطبيقات، خاصة في الطب. فقد استُخدم العلاج بالراديوم في أوائل القرن العشرين بإدخال مصادر الراديوم إلى جانب الأورام لتدمير الخلايا السرطانية، وهو ما كان مقدمة للعلاج الإشعاعي الموضعي. استُخدم الراديوم لدراسة الاضمحلال الإشعاعي والتفاعلات النووية في الدراسات الفيزيائية.

أما الاستخدامات الصناعية اليوم فهي مقيدة بسبب سمية الراديوم وبسبب اللوائح التنظيمية. لكن التأثير التاريخي للعنصر هائل: فقد أدى إلى نشأة مجال العلوم النووية، وأسس العلاج الإشعاعي الطبي كإمكانية محتملة، وشكّل معايير الحماية من الإشعاع التي لا تزال سارية.

الخاتمة

الراديوم هو عنصر مشع، ولكنه أيضاً رمز للاكتشافات العلمية والتقدم الصناعي والمعضلات الأخلاقية لتطبيق المواد القوية. فمن العمل المبكر لعائلة كوريز إلى التجربة المحزنة لفتيات الراديوم، سلط الراديوم الضوء على كل من إمكانات النشاط الإشعاعي وخطره. وتوفر كيمياء الراديوم وتاريخه واستخدامه المبكر في الطب عنصر الراديوم كعنصر مشع - بالمعنى الحرفي والمجازي - الذي لا يزال تاريخه يثير التحذير والاهتمام والبحث العلمي.