حقائق مثيرة عن عنصر الراديوم

الراديوم هو عنصرٌ شديد الإشعاع ويمكن أن يكون خطيرًا للغاية، ومع ذلك كان يُستخدم في الماضي في العديد من المنتجات اليوميّة، بما في ذلك ساعات اليد ومعجون الأسنان، وكان يُعتقد أنّ له خصائص علاجية حتى تم اكتشاف أنَّ النشاط الإشعاعي الشديد يسبب آثارًا صحيةً ضارة.

تم استخدام الراديوم لجعل وجوه الساعة وعقاربها تتوهج في الظلام في عام 1900.
– الصورة لحساب: وكالة حماية البيئة (EPA)



وفرة الراديوم في قشرة الأرض هي 1 جزء في التريليون على مستوى الوزن، وقد تم العثور على كميات ضئيلة من الراديوم في خام اليورانيوم، لأن الراديوم ينشأ من تحلل ذرة اليورانيوم، ثم إلى عدة عناصر أخرى غير مستقرة قبل أن ينتهي أخيرًا في عنصر الرصاص.

هناك العديد من النظائر المعروفة للراديوم، ولكن نظرًا لمعدلات التحلل السريعة للعديد من النظائر فإن الوفرة الطبيعية لنظائر الراديوم غير محددة المقدار.

مجرد حقائق عن الراديوم:

• العدد الذري (عدد البروتونات في النواة): 88
• الرمز الذري (في الجدول الدوري للعناصر): Ra
• الوزن الذري (متوسط كتلة الذرة): 226
• الكثافة : 3.2 أوقية لكل بوصة مكعبة (5.5 غرام لكل سم مكعب).
• الحالة في درجة حرارة الغرفة: صلبة.
• درجة الانصهار: 1292 درجة فهرنهايت (700 درجة مئوية).
• درجة الغليان: 2084 درجة فهرنهايت (1140 درجة مئوية).
• عدد النظائر الطبيعية (وهي ذرات من نفس العنصر مع عدد مختلف من النيوترونات): 33
• النظائر الأكثر شيوعًا: Ra-226 (وفرته الطبيعية غير معروفة)، Ra-223 ( وفرته الطبيعية غير معروفة)، Ra-224 ( وفرته الطبيعية غير معروفة)، Ra-228 ( وفرته الطبيعية غير معروفة).

الراديوم



تاريخه:


اكتشف الراديوم الكيميائية البولندية المولد صاحبة الجنسية الفرنسية ماري كوري (Marie Curie) وزوجها الفرنسي بيير كوري (Pierre Curie) في عام 1898، وجاء هذا الاكتشاف من دراسة (البيتشبليند – Pitchblende)، وهو نوع من خام اليورانيوم، والذي وُجِد في بوهيميا (جمهورية التشيك اليوم).

أُزيل اليورانيوم من الخام الخاص به، وتبيّن أن فضلاته ما زالت مُشعّة، تم بعدها فصل الفضلات المُشعة، وعند دراسة طيف الإشعاع، تم العثور على مادةٍ كانت هي الباريوم في الدرجة الأساس مع عنصر غير معروف.





وفقًا للمُؤرخ الهولندي بيتر فان دير كروغت (Peter van der Krogt)، سُمي العنصر غير المعروف تبعًا للكلمة اللاتينية “راديوس” أو “راي” لأن الإشعاع المُنبعث من العنصر الجديد كان حوالي 3 مليون مرة أكبر من الإشعاع المُنبعث من اليورانيوم، واستطاع الزوجان كوري أن يستخلصوا حوالي 1 ملليغرام من الراديوم من حوالي 10 أطنان من البيتشبليند (خام اليورانيوم).

تم فصل الراديوم النقي في عام 1902 بواسطة التحليل الكهربائي من قبل ماري كوري وأندريه ديبيرن، وهو كيميائي فرنسي آخر.

كان الراديوم E، المعروف بأنه البزموت 210، وهو أول عنصر مشع اصطناعي تم إنشاؤه صناعيًا من قِبَل العلماء في جامعة كاليفورنيا.



معلومات عن الراديوم:

• الراديوم لديه وفرة في قشرة الأرض حوالي 1 جزء لكل تريليون بالوزن، وهذا يجعله العنصر الرابع والثمانين الأكثر وفرةً في قشرة الأرض وفقًا للجدول الدوري.
• الراديوم هو أثقل معادن الأرض القلويّة، وتشمل المعادن الأرضيّة الأخرى القلويّة البريليوم والمغنيسيوم والكالسيوم والسترونتيوم والباريوم.
• يتغير الراديوم من لون أبيض فضي إلى لونٍ أسود عندما يتعرض للهواء، بسبب الأكسدة.
• نظير الراديوم الذي لديه أطول عمر نصفي هو Ra-226 مع عمر نصفي يقدر حوالي 1602 سنة.
• يدخل الراديوم عادةً الجسم عندما يُستنشق أو يُبتلَع، وتشمل الآثار الصحية الناجمة عن التعرض للراديوم السرطان، وفقر الدم، وعتمة عدسة العين، والوفاة.
• ينبعث الراديوم من جسيمات ألفا (وهي اثنين من البروتونات واثنتين من النيوترونات المتحدين معًا)، جزيئات بيتا (وهي إلكترونات عالية الطاقة أو بوزيترونات، والبوزيترونات هي مضادات الإلكترونات)، وأشعة غاما (وهي الطول الموجي الأكثر حيوية للضوء).
• يُعتبر الراديوم في نفس الفئة التي يندرج فيها الكالسيوم، ويستخدم أحيانًا لاستهداف سرطان العظام، فجزيئات ألفا المنبعثة من الراديوم تقتل الخلايا السرطانية.
• يتم استخراج الراديوم في الأصل كمنتج ثانوي من تعدين اليورانيوم، ويأتي معظم الراديوم من مناجم اليورانيوم في جمهورية الكونغو الديمقراطية وكندا.
• يتم استخراج الراديوم اليوم من خامات اليورانيوم بنفس الطريقة التي استخرجاه فيها ماري وبيير كوري في أواخر سنة 1890 وأوائل سنة 1900.
• تم استخدام الراديوم في الساعات لتزيين الأرقام والأميال بحيث تكون مرئية في الظلام، وتوقفت هذه الممارسة بعد وفاة عدد كبير جدًا من عمال المصانع بسبب التعرض للإشعاع.
• يمتزج الراديوم مع جميع اللامعادن تقريبًا بما في ذلك الأوكسجين، والفلور، والكلور، والنيتروجين.
• الكوري (Ci) هي الوحدة المُسماة لكمية الإشعاع المنبعثة من كمية من النويدات المُشعة التي تساوي غرام واحد من الراديوم، أو بمعدل انحلال عند 37 مليار تفكك في الثانية.
• نحن متعرضون باستمرار لكميات صغيرة من الإشعاع؛ لأن الراديوم يتكوَّن بشكل طبيعي في كميات صغيرة في بيئتنا، ولا يوجد أي دليل على أن مستويات الإشعاع الراديومي ضارة.
• لا تزال دفاتر ملاحظات مختبر ماري وبيير كوري مشعة جدًا ليتم التعامل معها اليوم بسبب عملهما مع الراديوم.
• ماري كوري أول امرأة تحصل على جائزة نوبل في الفيزياء، حازت عليها عام 1903، وأول عالم يفوز بجائزتين نوبل، حازت على الثانية في عام 1911، بسبب عملها مع الراديوم.
• يُستخدم الراديوم لإنتاج غاز الرادون، والذي يستخدم عادة لعلاج العديد من الأمراض، بما في ذلك السرطان.
• الراديوم هو عنصر غير مستقر، ويخضع لعدة مراحل من الاضمحلال الإشعاعي تصل إلى نهايتها لنظير الرصاص.

البحوثات الحاليّة عن الراديوم:


غالبًا ما يُستخدم الراديوم لعلاج مختلف أشكال السرطان ففي دراسة نُشرت في (مجلة الطب النووي – Journal of Nuclear Medicine)، من قِبَل الدكتورة إيزيس غايد (Isis Gayed) وعددٌ من الباحثين من ولاية تكساس تناقش علاج نمو أورام في العظام ناتجة عن سرطان البروستات، تم علاج المرضى مع النظير Ra-223 وتم متابعة المرضى وعلاجاتهم عن كثب، فتم النظر في عدة عوامل ومقارنتها قبل وبعد العلاجات بما في ذلك: مستويات الألم، إنزيم البروستات البروتيني (PSA)، الكرياتينين، والقيم الدموية، واستجاب المرضى الذين لديهم انخفاض في مستويات انزيم (PSA)، والكرياتينين، ومستويات هيموغلوبين أعلى بشكل أفضل لعلاجات الراديوم.

نُشِرت مقالة كتبتها الباحثة الأمريكية أشلي ليمان (Ashley Lehman) عام 2014، في (مجلة الطب النووي – Journal of Nuclear Medicine)، تُناقش كيفيّة استخدام الدواء المستخدم في الدراسة أعلاه، ثنائي كلوريد الراديوم -223 أو ما يُسمى بـ(كوفيغو – Xofigo).





عندما يواجه الراديوم العظام، فإنه يتصرف على نحوٍ مماثلٍ للكالسيوم حيث ينجذب نحو أماكن تشكيل العظام الجديدة، ويتجمع الراديوم الموجود في الدواء في مواقع الأورام العظمية الخبيثة حيث تقتصر الأضرار الناجمة عن جزيئات ألفا التي تنبعث من الراديوم المُتحلل في الأساس على الأنسجة السرطانيّة المحيطة حيث أن جسيمات ألفا تسير لمسافاتٍ قصيرةٍ فقط.





وتوصلت الدراسة أخيرًا إلى أن استخدام الراديوم Ra-223 يُعتبر علاجًا واعدًا لأولئك الذين يعانون من سرطان البروستات، وذاك هو نفس العلاج الذي يجري حاليًا دراسته مع مرضى سرطان الثدي الذين نمّى لهم أورامًا عظميةً وخبيثة.





هناك العديد من التجارب الجارية لاستخدام الراديوم Ra-223 لسرطان الثدي، بما في ذلك التجارب مزدوجة التعمية (double-blind)، ودراسة التحكم بعامل الإيحاء (placebo-controlled)، وهي اختبارات من قِبَل مجموعة من الباحثين الأمريكيين، مع مُلخص نُشِر في الجمعية الأمريكية لأبحاث السرطان (American Association for Cancer Research) عام 2015، وتهدف الدراسة لجمع ما مجموعه 227 مشاركًا لدراسة آثار وسلامة استخدام الراديوم لعلاج مواقع النقائل العظمية (أورام العظام المنتشرة) الناجمة عن سرطان الثدي.