Радій-224

Радій-224
Таблиця ізотопів
Загальні відомості
Назва, символ	торій-X,^224
Нейтронів	136
Протонів	88
Властивості ізотопу
Період напіврозпаду	3,64[1] діб
Атомна маса	224,0202118(24)[2] а.о.м
Спін	0^+[1]
Канал розпаду	Енергія розпаду
α-розпад	5,78885(15)[2] МеВ
^14C

Радій-224 (символ: ^224Ra), також відомий як Торій X (ThX) — природний ізотоп радію з періодом напіврозпаду 3,66(4) доби. 91,4% випромінювання, яке він випускає, становить альфа-випромінювання. Це прямий продукт розпаду торію, що було доведено в 1900 році вченим Ернестом Резерфордом.

Утворення і розпад

Радій-224 утворюється при розпаді торію-228[3][4]:

${\displaystyle \mathrm {^{228}_{90}Th} \rightarrow \mathrm {^{224}_{88}Ra} +\mathrm {^{4}_{2}He} .}$

Крім того, радій-224 утворюється при бета-розпаді францію-224(інші мови) (період напіврозпаду 3,33(10) хв, енергія розпаду 2 830(50) кеВ) і при бета-плюс-розпаді актинію-224 (період напіврозпаду 2,78(17) год, енергія розпаду 1 408(4) кеВ):

${\displaystyle \mathrm {^{224}_{87}Fr} \rightarrow \mathrm {^{224}_{88}Ra} +e^{-}+{\bar {\nu }}_{e};}$

${\displaystyle \mathrm {^{224}_{89}Ac} \rightarrow \mathrm {^{224}_{88}Ra} +e^{+}+{\nu }_{e};}$

${\displaystyle \mathrm {^{224}_{89}Ac} +e^{-}\rightarrow \mathrm {^{224}_{88}Ra} +{\nu }_{e}.}$[3]

Радій-224 зазнає α-розпаду, в результаті розпаду утворюється нуклід ^220Rn, також відомий як радіоактивний газ торон (енергія, що виділяється 5 788,85(15) кеВ):

${\displaystyle \mathrm {^{224}_{88}Ra} \rightarrow \mathrm {^{220}_{86}Rn} +\mathrm {^{4}_{2}He} .}$[3]

З вкрай низькою ймовірністю (4,0(12) × 10^−9 %) радій-224 зазнає кластерного розпаду з утворенням нукліду ^14C:

${\displaystyle \mathrm {^{224}_{88}Ra} \rightarrow \mathrm {^{210}_{82}Pb} +\mathrm {^{14}_{6}C} .}$[3]

Фізичні властивості

Це природний ізотоп радію з атомною масою 224[5]. В результаті розпаду він випускає випромінювання, що складається з альфа-променів (91,4%), бета-променів (4,1%) і гамма-променів (4,5%)[5][6].

Історія

Елемент торій був відкритий у 1829 році Якобом Берцеліусом[5] . Наприкінці 19 століття Марія Кюрі довела його радіоактивні властивості[5]. У 1900 році Ернест Резерфорд продемонстрував, що радій-224 (тоді він називався торієм Х) є продуктом прямого розпаду торію з коротким періодом напіврозпаду[5].

В медицині

Між 1913 і 1916 роками німецький дерматолог Джозеф Ядассон запропонував можливе використання нового ізотопу в лікуванні шкірних захворювань[5]. Його також вводили людям, які страждають на анемію[7]. Після початку Другої світової війни використання торію X було широко поширене серед лікарів у Європі та, меншою мірою, у Сполучених Штатах[5]. До середини 20 століття радій-224 вважався безпечним терапевтичним засобом[6] . Його використовували, серед іншого, для лікування псоріазу та гніздової алопеції(інші мови) [6]. Між 1930 і 1950 роками розчин торію X був популярним засобом для видалення винних плям(інші мови)[5].

У Німеччині з 1944 по 1964 рік Торій X вводили або наносили на шкіру пацієнтів, які страждали на туберкульоз кісток і хворобу Бехтерева[8]. Продукт був доступний під торговою назвою Peteosthor[9]. У 1948 році педіатр Гайнц Шпісс, провівши дослідження, помітив, що препарат Peteosthor може бути шкідливий для здоров'я[9]. У 1950-х роках Шпіссу вдалося припинити використання препарату в лікуванні дітей[9]. Передбачається, що терапія радієм-224 призводить до захворюваності на базальноклітинний рак шкіри(інші мови)[6]. Тому від цього засобу почали відмовлятися, а наприкінці 1960-х рр. він був виключений з медицини[6] Пізніше, після обстеження 800 осіб, які отримували лікування радієм-224, було показано, що у понад 50 із них контакт із ізотопом викликав розвиток раку кісток[8].

Торій X також використовувався у виробництві косметики та товарів повсякденного попиту, зокрема: німецька радіоактивна зубна паста Doramad(інші мови)[10].

Примітки

1. NuDat 3. www.nndc.bnl.gov. Процитовано 4 червня 2024.
2. Audi G., Wapstra A. H., Thibault C. The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references. // Nuclear Physics A. — 2003. — Vol. 729. — P. 337—676. — Bibcode:2003NuPhA.729..337A. — DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003.(англ.)
3. NuDat 3. www.nndc.bnl.gov. Процитовано 4 червня 2024.
4. Olivier Couturier, Stéphane Supiot, Marie Degraef-Mougin, Alain Faivre-Chauvet, Thomas Carlier, Jean-François Chatal, François Davodeau, Michel Cherel (2005-05), Cancer radioimmunotherapy with alpha-emitting nuclides, European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging, 32 (5): 601—614, doi:10.1007/s00259-005-1803-2, ISSN 1619-7070, PMID 15841373
5. Lawrence Scerri, Bernard R. Allen (1996-02), THORIUM X IN DERMATOLOGY: A CLOSED CHAPTER, International Journal of Dermatology (англ.), 35 (2): 142—144, doi:10.1111/j.1365-4362.1996.tb03284.x, ISSN 0011-9059
6. R Rajaratnam, P Balasubramaniam, J R Marsden (2007-01), Thorium X and skin cancer: still a problem in the 21st century, Clinical and experimental dermatology, 32 (1): 125—126, doi:10.1111/j.1365-2230.2006.02279.x, ISSN 0307-6938
7. Z blizka i z daleka, Nasze Zdroje (пол.), 3 (10), 1912: 168
8. D. Chmelevsky, H. Spiess, C. W. Mays, A. M. Kellerer (1990), The Reverse Protraction Factor in the Induction of Bone Sarcomas in Radium-224 Patients, Radiation Research, 124 (1): S69—S79, doi:10.2307/3577680, ISSN 0033-7587
9. Elke Anna Nekolla, Linda Walsh, Heinz Spiess (2010-09), Incidence of malignant diseases in humans injected with radium-224, Radiation Research, 174 (3): 377—386, doi:10.1667/RR1955.1, ISSN 1938-5404, PMID 20726727
10. Doramad - für "strahlend" weiße Zähne (нім.)