રેડિયમ : આવર્તક કોષ્ટકના બીજા (અગાઉના II A) સમૂહનું રાસાયણિક ધાતુતત્વ. સંજ્ઞા Ra. આલ્કલાઇન મૃદા ધાતુઓ (alkaline earth metals) પૈકી તે સૌથી ભારે તત્વ છે. 1898માં પિયરી અને મેરી ક્યુરી તથા જી. બેમૉન્ટે પિચબ્લેન્ડ નામના ખનિજના કેટલાક ટનનું ઐતિહાસિક પ્રક્રમણ કરી અલ્પ માત્રામાં તેને ક્લોરાઇડ રૂપે છૂટું પાડેલું. તે વિકિરણધર્મી હોવાથી માદામ ક્યુરીએ લૅટિન radius (= કિરણ) ઉપરથી તેને આ નામ આપેલું. 1910માં મેરી ક્યુરી અને એ. ડિબાયર્ને વિદ્યુતવિભાજન દ્વારા તત્વ તરીકે અલગ પાડેલું. પ્રાપ્તિ (occurrence) : યુરેનિયમ–238ના ક્ષયથી ઉદવતું હોવાથી આ તત્વ કુદરતમાં તેની સાથે મળી આવે છે. પૃથ્વી પર તેની વિપુલતા ~10–6 ppm (ભાગ દર દસ લાખ ભાગે) છે. 1 મિગ્રા. Ra મેળવવા લગભગ 10 ટન જેટલા ખનિજનું પ્રક્રમણ કરવું પડે છે. સારી જાતનું ખનિજ હોય તો 1 ટનમાંથી 0.37 ગ્રા. જેટલું Ra મળી શકે છે. કૅન્સરની સારવારમાં ઉપયોગમાં લેવાતું હોવાથી તેનાં સંયોજનોનું વાર્ષિક ઉત્પાદન 100 ગ્રા. જેટલું છે. તેના મુખ્ય ઉત્પાદકો બેલ્જિયમ, કૅનેડા, ચેકોસ્લોવૅકિયા, યુ.કે. અને અગાઉનો સોવિયેત સંઘ છે. તેનાં મુખ્ય ખનિજો નીચે પ્રમાણે છે.
(i) કાર્નોલાઇટ : પોટૅશિયમ યુરેનાઇલ ઑર્થોવેનેડેટ KUO2(VO4)·3H2O અથવા K2O,2UO3,V2O5,3H2O યુ.એસ.માં કૉલોરાડો અને યૂટાહમાં મળે છે.
(ii) પિચબ્લેન્ડ : U3O8 (કૉન્ગો અને કૅનેડા).
(iii) ઑટોનાઇટ : કૅલ્શિયમ યુરેનાઇલ ફૉસ્ફેટ Ca(UO2)2 (PO4)2·8H2O (પૉર્ટુગલ અને યુ.એસ.).
નિષ્કર્ષણ : રેડિયમ ધાતુ પ્રાપ્ત કરતા પહેલાં સૌપ્રથમ શુદ્ધ રેડિયમ ક્લોરાઇડ મેળવવામાં આવે છે. પિચબ્લેન્ડમાંથી રેડિયમ ક્લોરાઇડ બનાવવા માટે નીચેની રીત વધુ જાણીતી છે. આ ખનિજમાં યુરેનિયમ સિવાય બેરિયમ, સીસું, ચાંદી, લોહ અને સિલિકા હોવાથી તેમને દૂર કરવાં જરૂરી છે.
સૌપ્રથમ ખનિજના બારીક ભૂકાને પુષ્કળ હવાની હાજરીમાં ઊંચા તાપમાને ગરમ કરી આર્સેનિક, સલ્ફર, ઍન્ટિમની જેવી બાષ્પશીલ અશુદ્ધિઓ દૂર કરવામાં આવે છે. પ્રાપ્ત થતા અવશેષમાં NaCl ઉમેરી, ગરમ કરી સિલ્વરનું સિલ્વર ક્લોરાઇડમાં રૂપાંતર કરાય છે. ત્યારબાદ મિશ્રણમાં સોડિયમ નાઇટ્રેટ અને સલ્ફ્યુરિક ઍસિડ ઉમેરી તેનું નિષ્કર્ષણ કરતાં યુરેનિયમ, લોહ, તાંબું, દ્રાવણમાં જાય છે અને અવશેષમાં રેડિયમ, બેરિયમ, તેમજ સીસું રહે છે. તેમાં બેરિયમ ક્લોરાઇડ અને HCl ઉમેરતાં આ ત્રણેય તત્વો તેમનાં સલ્ફેટ સંયોજનો આપે છે. આ મિશ્રણમાં સોડિયમ સલ્ફેટનું દ્રાવણ ઉમેરી દ્રાવ્ય સિલ્વર ક્ષાર મેળવવામાં આવે છે. મિશ્રણને ગાળીને પ્રાપ્ત થતા અવશેષમાં NaOH ઉમેરતાં સીસું દ્રાવણમાં જાય છે; જ્યારે બેરિયમ સલ્ફેટ, રેડિયમ સલ્ફેટ અને સિલિકા અદ્રાવ્ય રહે છે. અવશેષમાં સોડિયમ કાર્બોનેટ ઉમેરી, તેને ગરમ કરી HCl ઉમેરતાં બેરિયમ ક્લોરાઇડ અને રેડિયમ ક્લોરાઇડ દ્રાવણમાં જાય છે અને સિલિકા અદ્રાવ્ય રહે છે. તેને ગાળણક્રિયાથી દૂર કરી દ્રાવણનું વિભાગીય સ્ફટિકીકરણ કરતાં રેડિયમ અને બેરિયમ તેમના ક્લોરાઇડ રૂપે છૂટાં પડે છે. રેડિયમ અને બેરિયમના બ્રોમાઇડ વચ્ચે દ્રાવણનો તફાવત વધુ હોવાથી હાલ બ્રોમાઇડ અલગન પદ્ધતિ વપરાય છે.
RaCO3 + 2HBr → RaBr2 + H2O + CO2↑
BaCO3 + 2HBr → BaBr2 + H2O + CO2↑
કાર્નોલાઇટ ખનિજમાંથી પણ વિભાગીય સ્ફટિકીકરણની પદ્ધતિથી રેડિયમ મેળવવામાં આવે છે. આ પદ્ધતિનું વારંવાર પુનરાવર્તન કરવા છતાં પણ શુદ્ધ રેડિયમ બહુ જ અલ્પ પ્રમાણમાં મળે છે.
હાલમાં આયન વિનિમય પદ્ધતિ દ્વારા રેડિયમ અને બેરિયમને છૂટાં પાડવામાં આવે છે. ક્રોમેટ ક્ષારના વિભાગીય સ્ફટિકીકરણ દ્વારા પણ ઓછા સમયમાં રેડિયમ ક્લોરાઇડ મેળવી શકાય છે.
રેડિયમ ક્લોરાઇડનું 0.1 ગ્રામવાળું દ્રાવણ લઈ તેનું વિદ્યુતવિભાજન કરવામાં આવે છે. ધન ધ્રુવ તરીકે પ્લૅટિનમ ઇરિડિયમ મિશ્રધાતુનો સળિયો, જ્યારે ઋણ ધ્રુવ તરીકે ટાંકીને તળિયે રાખેલો મર્ક્યુરી કાર્ય કરે છે. વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર કરતાં રેડિયમ ઋણ ધ્રુવ પર છૂટું પડી પારા સાથે સંરસ બનાવે છે. આ સંરસને હાઇડ્રોજનના વાતાવરણમાં ઓછા દબાણે 700° સે. તાપમાને ગરમ કરતાં પારો બાષ્પશીલ અશુદ્ધિરૂપે દૂર થાય છે અને શુદ્ધ રેડિયમ મળે છે.
ગુણધર્મો : રેડિયમ સફેદ ચળકતી વિકિરણધર્મી બાષ્પશીલ ધાતુ છે. તેના 14 સમસ્થાનિકો જાણમાં છે. તે પૈકી ફક્ત 226Ra જ લાંબું અર્ધઆયુષ્ય (1,620 વર્ષ) ધરાવે છે. તેના કેટલાક ભૌતિક ગુણધર્મો સારણીમાં આપ્યાં છે.
ઑક્સિજન અને નાઇટ્રોજન સાથે પ્રક્રિયા કરીને ઑક્સાઇડ અને નાઇટ્રાઇડ બનાવે છે તેમજ આ દરમિયાન તે કાળું પણ પડે છે. પાણી સાથેની તેની ઉગ્ર પ્રક્રિયામાં પાણીનું વિઘટન થઈ રેડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ અને હાઇડ્રોજન બને છે. તે વિકિરણધર્મી હોવાના કારણે નાઇટ્રિક ઍસિડ અને ઑક્ઝૅલિક ઍસિડનું વિઘટન કરે છે. રેડિયમ અને તેનાં સંયોજનો બન્સેન જ્યોતમાં ઘેરો લાલ રંગ આપે છે.
અન્ય આલ્કલાઇન મૃદા ધાતુઓની માફક રેડિયમ પણ દ્વિસંયોજક (+2) ધાતુ છે. તે રેડિયમ ક્લોરાઇડ (RaCl2) તેમજ અન્ય હૅલાઇડો બનાવે છે. દ્રાવણમાં KIO3 ઉમેરવાથી Ra(IO3)ના અવક્ષેપ મળે છે.
રેડિયમ અને તેનાં સંયોજનોનો અગત્યનો ઉપયોગ કૅન્સરની સારવારમાં આપવામાં આવે છે. હીરા-કસોટીમાં તેમજ અંધારામાં વસ્તુને પ્રકાશિત બનાવવા માટે ઘડિયાળના કાંટા, ચંદા તેમજ ઓરડાની સ્વિચો પરના રંગમાં તેનો ઉપયોગ મહત્વનો છે. શરીરમાં જાય તો તે હાડકામાં એકઠું થાય છે. ન્યૂટ્રૉનના સ્રોત તરીકે પણ તે ઉપયોગમાં લેવાય છે.
કલ્પેશ સૂર્યકાન્ત પરીખ