Ra làkim loại kiềm thổ nặng nhất có tínhphóng xạ và tính chất hóa học khá giống vớibari. Đây là kim loại được tìm thấy trong quặngurani và cáckim loại urani khác. Các hạt phóng xạ từ radi giữ cho nhiệt độ của nó cao hơn môi trường xung quanh, thuộc ba loại:hạt alpha,hạt beta, vàtia gamma.
Kim loại radi nguyên chất có màu trắng sáng nhưng khi tiếp xúc với không khí sẽ chuyển sang màu đen (có thể tạo ranitrit). Radi có tínhphát quang (tạo ra màu xanh dương), phản ứng mạnh vớinước vàdầu để tạo thành radi hydroxide và hơi mạnh hơn so với phản ứng củabari. Radi thường ở trạng thái rắn.
Các ứng dụng thực tiễn của radi được phân chia theo đặc tính phóng xạ của nó. Cácđồng vịphóng xạ được phát hiện gần đây nhưCoban 60 vàXeri 137, đang thay thế dần radi thậm chí dẫn đến việc sử dụng hạn chế bởi vì một số đồng vị phát xạ rất mạnh không an toàn trong vận chuyển và các đồng vị mới này xuất hiện phổ biến hơn trong tự nhiên.
Radi là một sản phẩm phân rã củaurani và cũng được tìm thấy trong tất cả cácquặng chứa urani (mộttấn quặnguraninit chứa 0,0001gram radi). Radi đầu tiên được tìm thấy trong các quặng chứa urani ởJoachimsthal, Bohemia,Cộng hòa Sec. Cátcarnotit ởColorado cũng cung cấp một số nguyên tố nhưng các quặng giàu hơn thì được tìm thấy ởCongo và khu vựcGreat Lakes,Canada, và cũng có thể được chiết tách từ chất thải urani. Các mỏ urani chứa lượng lớn radi được phát hiện ở Canada (Ontario), Hoa Kỳ (New Mexico,Utah, vàVirginia),Australia, cũng như một số nơi khác.
Cáchợp chất có màu ngọn lửa làcrimson (đỏ hoặc crimson sắc tía) và mang đặc điểm củaquang phổ điện từ. Dochu kỳ bán rã của nó ngắn và cường độ phóng xạ cao nên các hợp chất radi rất hiếm và hầu như chỉ gặp trong các quặng urani.
Radi (Ra) có 25đồng vị khác nhau đã được biết đến, 4 trong số đó được tìm thấy trong tự nhiên thì226Ra phổ biến nhất.223Ra,224Ra,226Ra và228Ra tất cả được tạo ra từ phân rã củaUrani (U) hoặcThori (Th).226Ra là sản phẩm phân rã từ238U, và là đồng vị cóchu kỳ bán rã dài nhất 1602 năm; tiếp sau là228Ra phân rã từ232Th có chu kỳ bán rã 5,75 năm.[2]
Radi có tính phóng xạ cao hơn 1 triệu lần so vớiurani có cùng khối lượng. Phân rã diễn ra ít nhất là sáu giai đoạn; các sản phẩm chính của nó theo các kết quả nghiên cứu được gọi xạ khí radi (nhưradon) gồm radi A (poloni), radi B (chì), radi C (bismuth), vv....Radon là một khí nặng và sản phẩm sau nó là chất rắn. Các sản phẩm này bản thân nó cũng là các nguyên tố phóng xạ, và tất nhiên những nguyên tố tạo ra sau sẽ có khối lượng nhẹ hơn các nguyên tố phóng xạ trước đó.
Radi giảm khoảng 1% độ hoạt động mỗi 25 năm để biến đổi thành các nguyên tố có khối lượng nguyên tử nhẹ hơn vàchì là sản phẩm cuối cùng.
Độ phóng xạ theo đơn vị SI làbecquerel (Bq), tương đương với một phân rã/giây. Đơn vịCurie (ký hiệu Ci) cũng được sử dụng nhưng không thuộc hệ SI: 1 Ci = 3.7 x 1010 Bq, xấp xỉ bằng độ phóng xạ của 1 gram Ra-226.
Marie và Pierre Curie thực hiện thí nghiệm trên radi, tranh vẽ củaAndré CastaigneỐng thủy tinh radi chloride được lưu trữ tại Cục Tiêu chuẩn Hoa Kỳ, là tiêu chuẩn cơ bản về phóng xạ ở Hoa Kỳ năm 1927.
Radi đượcMarie Curie và chồng làPierre Curie phát hiện ngày 21 tháng 12 năm 1898 trong một mẫuuraninit.[3] Trong lúc nghiên cứu khoáng vật học ban đầu, nhà Curies đã tách urani từ khoáng vật này và phát hiện rằng vật liệu còn trong nó vẫn có tính phóng xạ. Họ đã tách ra một nguyên tố tương tự nhưbismuth từ pitchblende vào tháng 7 năm 1898, sau này làpoloni. Sau đó họ tách ra khỏi một hỗn hợp phóng xạ chứa hầu hết có 2 thành phần chính gồm: các hợp chất củabari, ngọn lửa cháy có màu lục sáng, và các hợp chất phóng xạ chưa biết tên có quang phổ vạch là màcarmine chưa được biết đến trước đó. Nhà Curies phát hiện các hợp chất có tính phóng xạ có đặc điểm rất giống với các hợp chất bari, trừ đặc điểm tính tan thấp hơn. Đây là đặc điểm để Curies có thể tách nó ra khỏi hợp chất phóng xạ và phát hiện ra nguyên tố mới trong hỗn hợp này. Nhà Curies đã thông báo phát hiện này đếnViện Hàn lâm Khoa học Pháp vào ngày 26 tháng 12 năm 1898.[4][5] Việc đặt tên radium vào khoảng năm 1899, mượn từ tiếng Phápradium, gốc tiếng Latinh hiện đại làradius (tia): là do đặc điểm năng lượng phát xạ của radi ở dạng tia phóng xạ.[6][7][8]
Năm 1910, radi đã được tách ra ở dạng kim loại nguyên chất bởi Marie Curie vàAndré-Louis Debierne bằng phương pháp điện phân dung dịch radichloride nguyên chất (RaCl2) dùng điện cực làthủy ngân, tạo rahỗn hống radi–thủy ngân. Hỗn hống này sau đó được nung trong môi trường khí hydro để loại bỏ thủy ngân, còn lại kim loại radi nguyên chất.[9] Cùng năm E. Eoler cũng đã cô lập radi bằng phương pháp nhiệt phânazua của nó, Ra(N3)2.[10] Radi kim loại lần đầu tiên được sản xuất công nghiệp từ đầu thế kỷ 20 bởiBiraco, một thành viên củaUnion Minière du Haut Katanga (UMHK) tại một nhà máy ởOlen, Bỉ.[11]
Lịch sử phóng xạ của nguyên tố này, nhà Curies chủ yếu dựa vào đồng vị226Ra.[12]
Do tiếp xúc nhiều với radi trong quá trình nghiên cứu nên nguyên nhân khiếnMarie Curie qua đời là bị nhiễm chất phóng xạ này.
Radi có tính phóng xạ rất cao kể cả các sản phẩm phân rã của nó, khí radon cũng có tính phóng xạ. Radi có đặc điểm hóa học giống với calci, nó có thể gây tổn hại lớn khi đặt nó trongxương. Việc hít, tiêm, ăn hoặc tiếp xúc với radi có thể gây ung thư và các rối loạn khác. Các kho lưu giữ radi cần được thông gió để tránh tích tụ khíradon.
Năng lượng phát xạ từ phân rã radi có thể ion hóa các chất khí, ảnh hưởng đến bản kẽm phim ảnh, hoặc làm đau rát trên da cũng như tạo ra một số ảnh hưởng bất lợi khác.
^Weeks, Mary Elvira (1933). "The discovery of the elements. XIX. The radioactive elements".Journal of Chemical Education. Quyển 10 số 2. tr. 79.Bibcode:1933JChEd..10...79W.doi:10.1021/ed010p79.
Albert Stwertka (1998).Guide to the Elements - Revised Edition. Nhà in Đại hocOxford University Press.ISBN0-19-508083-1.
"Radium". Los Alamos National Laboratory (Chemistry Operations). ngày 18 tháng 12 năm 2003.Bản gốc lưu trữ ngày 12 tháng 3 năm 2009. Truy cập ngày 25 tháng 12 năm 2007.
