Das Element Radium

Radium ist ein chemisches Element im Periodensystem der Elemente (PSE) mit der Ordnungszahl 88 und dem Elementsymbol Ra. Das chemische Element ist in der 7. Reihe (Periode) im s-Block im PSE zu finden.

Gemeinsam mit Magnesium, Calcium, Strontium und Barium wird Radium der 2. Hauptgruppe, der Erdalkalimetalle, zugeordnet.

Radium – Eigenschaften & Co.

Radium ist ein silbrig weiß glänzendes Schwermetall, das relativ weich ist, sich leicht bearbeiten lässt und sich vor allem durch seine starke Radioaktivität auszeichnet. Diese Radioaktivität bewirkt, dass Radiumpräparate im Dunkeln leuchten, was durch das Anregen von Molekülen und Atomen durch ionisierende Strahlung erfolgt.

Mit einer Atommasse von 226,0254 u, einer Schmelztemperatur von 700 °C und einer Siedetemperatur von 1737 °C, lässt sich Radium ganz klar den Schwermetallen zuordnen.

Chemisch ähnelt Radium dem Element Barium. Da Radium jedoch deutlich reaktiver ist, reagiert es sehr heftig mit Wasser und verdünnten Säuren unter Bildung von Wasserstoffgas und Radiumhydroxid (stark alkalische Verbindung), da Radium in wässriger Lösung als gute Base wirkt und sehr gut löslich ist.

An der Luft ist Radium nicht stabil. Es oxidiert schnell und verfärbt sich dabei sofort schwarz. Diese Schwärzung entsteht durch die Bildung einer Radium-Nitrid-Schicht auf der Metalloberfläche.

Radium im Periodensystem der Elemente:

Radium – Verwendung

Früher wurde Radium in geschlossenen Kapseln für die Strahlentherapie zur Behandlung von Gebärmutterhalskrebs eingesetzt. Diese Anwendung beruhte auf der intensiven Strahlung des Radium Isotops Radium-226, welches eine physikalische Halbwertszeit von rund 1600 Jahren besitzt. Bis etwa zum Zweiten Weltkrieg fand Radium außerdem breite Verwendung in Alltagsgegenständen. Es wurde in Weckern, Uhren, leuchtenden Bildchen und sogar Puppenaugen eingesetzt. Die dabei verwendeten radiumhaltigen Leuchtmassen strahlen aufgrund der langen Halbwertszeit von Radium-226 noch heute unverändert stark.

Heutzutage spielt Radium in der Technik kaum noch eine Rolle, da seine starke Radioaktivität erhebliche Gesundheitsrisiken mit sich bringt. Lediglich im Physikunterricht wird es noch in Form spezieller Radiumpräparate verwendet in Nebelkammern oder zur Demonstration radioaktiver Strahlung mit einem Geigerzähler. Dabei müssen jedoch strenge Sicherheitsvorschriften beachtet werden.

In der modernen Medizin wird zudem das Radium-Isotop Radium-223 verwendet, welches künstlich hergestellt wird. Dabei handelt es sich um einen Alpha-Strahler mit einer Halbwertszeit von 11,4 Tagen, der gezielt zur Behandlung von Knochenmetastasen eingesetzt wird, da er eine kurze Reichweite und einen hohe biologische Wirksamkeit aufweist.

Radium
– Fragen & Antworten

Ist Radium giftig?

Radium ist ein radioaktives Schwermetall, das natürlicherweise in geringen Konzentrationen in Gestein, Boden, Wasser und Luft vorkommt. Unter diesen natürlichen Bedingungen sind bislang keine gesundheitsschädlichen Wirkungen auf den menschlichen Körper nachgewiesen, da die Strahlendosis zu gering ist.

Bei einer erhöhten Belastung durch Radium, zum Beispiel durch industrielle oder medizinische Quellen, kann das Schwermetall jedoch ernsthafte gesundheitliche Schäden verursachen. Zu den möglichen Symptomen gehören Zahnverlust, Anämie und grauer Star. Noch gravierender können die langfristigen Folgen einer dauerhaften Aufnahme größerer Mengen Radium sein. Dieses kann sich nämlich im Körper, insbesondere in den Knochen, anreichern und durch seine ionisierende Strahlung Krebs auslösen oder tödlich wirken.

Besonders schwerwiegend ist dabei die sogenannte Gammastrahlung, welche das Element Radium abgibt und sich über größere Entfernungen in der Luft ausbreiten kann. Das bedeutet, dass ein gesundheitliches Risiko auch ohne direkten Kontakt mit Radium bestehen kann, nämlich durch die Einatmung kontaminierter Luft.

Was passiert mit Radium im Körper?

Da Radium sich chemisch ähnlich wie Calcium verhält, und wird es vom Körper auch ähnlich behandelt und aufgenommen. Wenn Radium über die Aufnahme von Lebensmitteln in den Körper gelangt, wird ein Großteil direkt wieder ausgeschieden. Nur ein kleiner Teil gelangt über den Magen-Darm-Trakt in den restlichen Körper. Von dieser aufgenommenen Menge wird etwa ein Viertel bis ein Drittel in Knochen und Zähnen eingelagert. Dies geschieht vor allem bei Kindern und Jugendlichen, deren Skelett sich noch im Wachstum befindet. Dort bleibt das Radium zunächst gespeichert und wird nur langsam wieder freigesetzt und ausgeschieden.

In welchen Lebensmitteln ist Radium?

Radium reichert sich natürlich in Paranüssen aufgrund der Bodenbeschaffenheit in Südamerika an. Die Pflanzen nehmen das Schwermetall anstelle von Calcium auf. Kinder, Schwangere und stillende Mütter sollten aus diesem Grund auf die Nüsse verzichten, um nicht durch eine erhöhte Strahlung belastet zu werden.

Radium – Vorkommen

Radium zählt zu den seltensten natürlich vorkommenden Elementen auf der Erde. Sein Anteil an der Erdkruste beträgt nur ca. 7 · 10⁻¹² %, was es zu einem sehr seltenen Bestandteil von Gestein und Boden macht. Radium tritt in der Natur nicht isoliert auf, sondern steht in einem natürlichen Zerfallsgleichgewicht mit Uran. Das bedeutet, dass der Radiumgehalt eines Gesteins proportional zum Urangehalt eines Gesteines ist.

Die natürlich vorkommenden Radium-Isotope entstehen durch den radioaktiven Zerfall schwererer Elemente, insbesondere Uran (U-235 und U-238) und Thorium (Th-232). Diese sind in allen Böden und Gesteinen in unterschiedlicher Konzentration vorhanden, weshalb Spuren von Radium in nahezu allen natürlichen Materialien nachweisbar sein könnten.

Zu den bedeutendsten natürlich vorkommenden Radium-Isotopen gehören:

Radium-224: Alpha-Strahler mit einer physikalischen Halbwertszeit von 3,66 Tagen,
Radium-226: Alpha-Strahler mit einer sehr langen Halbwertszeit von 1600 Jahren – dieses Isotop ist das stabilste und am häufigsten vorkommende,
Radium-228: Beta-Strahler mit einer Halbwertszeit von 5,75 Jahren.

Diese Radium-Isotope können zur natürlichen Strahlenbelastung des Menschen beitragen, insbesondere durch den Aufenthalt in radonbelasteten Gebieten oder durch den Verzehr radiumhaltiger Lebensmittel oder Trinkwasser.

Geschichte von Radium

Die Geschichte des Elementes Radium beginnt mit der Entdeckung der Radioaktivität im Jahr 1896 durch Henri Becquerel und nimmt seinen Lauf mit den Forschungen von Marie Curie und Pierre Curie. Dabei ist es den beiden nicht nur gelungen das Element zu entdecken, sondern ebenfalls die Reindarstellung von Radium.