Masa atomowa radu

Aby ostatecznie wykazać, że rad jest rzeczywiście nowym pierwiastkiem, Maria i Piotr Curie musieli wyznaczyć jego masę atomową. Na początku XX wieku pomiar masy atomowej reprezentował względną masę pierwiastka chemicznego w porównaniu z masą innego pierwiastka używanego jako odniesienie. Wielkość ta jednoznacznie charakteryzuje każdy pierwiastek chemiczny.

Aby wyznaczyć masę atomową radu, co wymaga serii niezwykle precyzyjnych odważeń, małżonkowie Curie musieli najpierw wyekstrahować możliwie najczystszą próbkę radu z rudy uranu. Potrzebowali stosunkowo dużo więc surowca, czyli rudy uranu. Przez kilka lat udawało im się bezpłatnie pozyskiwać odpady z wydobycia uranu z kopalni w Jachymowie w Czechach. Państwo Curie otrzymali dwie tony odpadów w 1899 roku, sześć ton w 1900 roku i pięć ton w 1902 roku. Z tych jedenastu ton udało im się, z wielkim wysiłkiem, wydobyć 0,1 grama chlorku radu w 1902 roku.

Maria Curie przeprowadziła serię eksperymentów w celu określenia masy atomowej radu. W 1903 roku opublikowała swoją pracę, w której napisała: Wynikiem tych eksperymentów jest to, że masa atomowa radu wynosi Ra = 225. Uważam, że liczba ta jest precyzyjna z dokładnością do jednej jednostki.

Wartość ta jest zgodna z obecnie akceptowaną wartością 226,0 jednostek masy atomowej. Żaden inny pierwiastek chemiczny nie ma takiej samej masy atomowej, co potwierdza odkrycie radu. Maria Curie napisała w 1924 roku: Radjonośny bar został wydzielony w fabryce, a w laboratorjum zajmowałam się jego oczyszczeniem i frakcjonowaną krystalizacją. W roku 1902 udało mi się otrzymać 1 dcgr [decygram], czystego chlorku radu, który dawał widmo nowego pierwiastka. Po raz pierwszy określiłam jego ciężar atomowy, znacznie wyższy, niż ciężar baru. W ten sposób chemiczna odrębność radu została całkowicie stwierdzona i istnienie pierwiastków promieniotwórczych – niezbicie dowiedzione!¹

Więcej o historii radioaktywności w książce: T. Pospieszny, Nowa Alchemia czyli historia radioaktywności, Wydawnictwo Sophia, Warszawa 2024.