O rádio é um elemento intermediário crucial na cadeia de decaimento do urânio-238 (série 4n+2). É produzido pelo decaimento alfa do tório-230 (iónio) e decai em radônio-222 por emissão alfa. Vários isótopos do rádio existem em diferentes cadeias, mas o mais importante é o rádio-226 (meia-vida de 1600 anos), que está em equilíbrio secular com o urânio-238 em minerais antigos. Sua presença e abundância relativa estão, portanto, diretamente relacionadas ao teor de urânio do meio.
O sistema isotópico urânio-tório/rádio é usado para datar processos geológicos em escalas de tempo que variam de alguns anos a cerca de 500.000 anos. A relação \(^{226}\mathrm{Ra}/^{230}\mathrm{Th}\) é particularmente útil para datar carbonatos marinhos (corais, concreções) e sedimentos oceânicos recentes. Como o rádio é mais solúvel que o tório, é lixiviado dos continentes e transportado para os oceanos. A medição de sua atividade em núcleos de sedimentos permite reconstruir as taxas de sedimentação e as mudanças climáticas passadas.
O rádio possui quatro isótopos naturais com diferentes meias-vidas (\(^{223}\mathrm{Ra}\), 11,4 dias; \(^{224}\mathrm{Ra}\), 3,66 dias; \(^{226}\mathrm{Ra}\), 1600 anos; \(^{228}\mathrm{Ra}\), 5,75 anos). Essa "sequência" de isótopos com escalas de tempo decrescentes faz dele um traçador ideal para processos em diferentes escalas:
O rádio-226 presente nos solos e rochas é a fonte direta do radônio-222, um gás radioativo que migra para os edifícios. O teor de rádio de um solo é, portanto, o principal determinante do potencial de radônio de uma região.
O nome "rádio" foi escolhido por seus descobridores, Pierre e Marie Curie, e deriva da palavra latina "radius", que significa "raio". Esse nome celebra a propriedade mais marcante do novo elemento: sua intensa radioatividade, que se manifesta pela emissão de "raios" invisíveis, mas detectáveis. Os Curie já haviam nomeado o "polônio"; o "rádio" completava o par de elementos radioativos que eles haviam extraído da pechblenda (um minério de urânio).
Em 1898, seguindo os trabalhos de Henri Becquerel (1852-1903) sobre o urânio, Marie Curie (1867-1934) descobriu que a pechblenda (um minério de urânio) era muito mais radioativa que o urânio puro. Ela deduziu, com seu marido Pierre, a presença de elementos desconhecidos, mais radioativos. Após meses de trabalho titânico e fisicamente extenuante em um galpão rudimentar, eles conseguiram separar dois novos elementos: primeiro o polônio (julho de 1898), depois o rádio (dezembro de 1898). Eles o anunciaram à Academia de Ciências em 26 de dezembro de 1898. A prova definitiva e o isolamento do rádio na forma de cloreto puro (RaCl₂) só viriam em 1902, após o tratamento de várias toneladas de minério.
O rádio metálico puro foi isolado pela primeira vez em 1910 por Marie Curie em colaboração com André-Louis Debierne (1874-1949), por eletrólise do cloreto de rádio fundido em um cátodo de mercúrio, seguida pela destilação do mercúrio. Esse sucesso consolidou a fama internacional de Marie Curie, que recebeu um segundo Prêmio Nobel (desta vez de Química) em 1911, tornando-se a primeira pessoa a ganhar dois Nobéis em disciplinas diferentes.
As propriedades extraordinárias do rádio—sua radioatividade intensa, luminescência espontânea (devido à excitação do ar ou impurezas) e calor de decaimento—fizeram dele uma verdadeira celebridade científica e comercial. Atribuíram-lhe virtudes quase milagrosas, dando origem a uma febre:
Esse período ilustra a lacuna entre a fascinação por uma nova tecnologia e a compreensão de seus perigos.
O rádio não existe em estado nativo. Está presente em quantidades mínimas (cerca de 1 parte por 10¹¹) em minérios de urânio, principalmente a pechblenda (UO₂) e a carnotita (K₂(UO₂)₂(VO₄)₂·3H₂O). Historicamente, as minas mais ricas estavam em Joachimsthal (atual República Tcheca) e no Congo Belga. A extração era extremamente difícil e cara: era necessário processar centenas de toneladas de minério para obter um grama de rádio, o que o tornou a substância mais cara do mundo (até US$ 120.000 por grama na década de 1910, vários milhões hoje).
Hoje, o rádio não é mais produzido intencionalmente. O pouco que é usado na medicina provém de estoques históricos ou é produzido como subproduto do tratamento de resíduos nucleares. A demanda quase desapareceu.
O rádio (símbolo Ra, número atômico 88) é um elemento do grupo 2, o dos metais alcalino-terrosos. É o membro mais pesado e radioativo dessa família, que inclui berílio, magnésio, cálcio, estrôncio e bário. Seu átomo possui 88 prótons e, dependendo do isótopo, de 135 a 150 nêutrons. O isótopo mais estável, \(^{226}\mathrm{Ra}\), tem 138 nêutrons. Sua configuração eletrônica é [Rn] 7s², com dois elétrons de valência na camada 7s.
O rádio é um metal alcalino-terroso branco-prateado que escurece rapidamente no ar devido à oxidação e nitretação. Suas propriedades são amplamente extrapoladas das do bário, mas complicadas por sua intensa radioatividade.
Em forma sólida, cristaliza em uma estrutura cúbica de corpo centrado.
Ponto de fusão estimado: ~973 K (~700 °C).
Ponto de ebulição estimado: ~2010 K (~1737 °C).
Quimicamente, o rádio se assemelha muito ao bário, mas é ainda mais reativo. É um metal altamente eletropositivo.
A química do rádio é difícil de estudar devido à sua radioatividade e à formação de produtos de decaimento que contaminam as soluções.
Número atômico: 88.
Grupo: 2 (Alcalino-terrosos).
Configuração eletrônica: [Rn] 7s².
Estado de oxidação: +2 (exclusivo).
Isótopo mais estável: \(^{226}\mathrm{Ra}\) (T½ = 1600 anos).
Aparência: Metal branco-prateado que escurece no ar.
| Isótopo / Notação | Prótons (Z) | Nêutrons (N) | Massa atômica (u) | Cadeia parental | Meia-vida / Modo de decaimento | Observações / Aplicações |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Rádio-223 — \(^{223}\mathrm{Ra}\) | 88 | 135 | 223,018502 u | Urânio-235 (4n+3) | 11,43 dias (α) | Usado em medicina sob o nome comercial Xofigo® para o tratamento de metástases ósseas dolorosas do câncer de próstata (terapia alfa direcionada). |
| Rádio-224 — \(^{224}\mathrm{Ra}\) | 88 | 136 | 224,020212 u | Tório-232 (4n) | 3,66 dias (α) | Historicamente usado em medicina. Hoje estudado para terapia alfa. |
| Rádio-226 — \(^{226}\mathrm{Ra}\) | 88 | 138 | 226,025410 u | Urânio-238 (4n+2) | 1600 anos (α) | O isótopo histórico e mais importante. Descoberto pelos Curie. Usado por décadas em curieterapia e tintas luminescentes. Fonte de radônio-222. |
| Rádio-228 — \(^{228}\mathrm{Ra}\) | 88 | 140 | 228,031070 u | Tório-232 (4n) | 5,75 anos (β⁻) | Mesotório I. Historicamente usado separadamente em tintas luminescentes. Produto do tório-228. |
N.B.:
Camadas eletrônicas: Como os elétrons estão organizados ao redor do núcleo.
O rádio possui 88 elétrons distribuídos em sete camadas eletrônicas. Sua configuração eletrônica [Rn] 7s² é simples: consiste na configuração do radônio (um gás nobre) mais dois elétrons adicionais na camada 7s. Isso também pode ser escrito como: K(2) L(8) M(18) N(32) O(18) P(8) Q(2), ou de forma completa: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f¹⁴ 5s² 5p⁶ 5d¹⁰ 6s² 6p⁶ 7s².
Camada K (n=1): 2 elétrons (1s²).
Camada L (n=2): 8 elétrons (2s² 2p⁶).
Camada M (n=3): 18 elétrons (3s² 3p⁶ 3d¹⁰).
Camada N (n=4): 32 elétrons (4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f¹⁴).
Camada O (n=5): 18 elétrons (5s² 5p⁶ 5d¹⁰).
Camada P (n=6): 8 elétrons (6s² 6p⁶).
Camada Q (n=7): 2 elétrons (7s²).
O rádio possui dois elétrons de valência (7s²). Como os outros alcalino-terrosos, perde facilmente esses dois elétrons para formar o íon Ra²⁺, alcançando assim a configuração estável do gás nobre radônio. Essa alta eletropositividade explica sua grande reatividade com água e ácidos.
Nas décadas de 1910 e 1920, a empresa U.S. Radium Corporation empregava centenas de jovens para pintar à mão os mostradores de relógios com tinta de rádio. Para obter uma ponta fina, as operárias eram incentivadas a afinar seus pincéis com os lábios ("lip-pointing"), ingerindo assim pequenas quantidades de rádio diariamente. Além disso, trabalhavam em oficinas empoeiradas e às vezes pintavam o cabelo e as unhas com a tinta fluorescente por diversão.
Já no início da década de 1920, as operárias começaram a desenvolver patologias horríveis: anemia grave, necrose da mandíbula ("mandíbula de rádio") (os ossos da mandíbula literalmente se desintegravam), fraturas espontâneas, sarcomas ósseos e vários cânceres. Os médicos ficaram inicialmente perplexos, mas a ligação com o rádio foi estabelecida pelo Dr. Harrison Martland (1883-1954). O rádio, uma vez ingerido, comportava-se como o cálcio e fixava-se nos ossos, irradiando a medula óssea e os tecidos circundantes por dentro durante décadas.
Cinco operárias, as "Garotas do Rádio" (entre elas Grace Fryer e Katherine Schaub), moveram um processo retumbante contra seu empregador em 1927. Apesar das táticas protelatórias da empresa e do estado de saúde deteriorado das reclamantes, elas ganharam a causa em 1928. Esse processo:
A toxicidade do rádio é puramente radiológica (ao contrário do chumbo ou mercúrio, que têm toxicidade química). Uma vez incorporado (principalmente por ingestão, raramente por inalação de poeira), o íon Ra²⁺ segue o metabolismo do cálcio:
O estudo epidemiológico de longo prazo das operárias do rádio, pacientes tratados com rádio e relojoeiros forneceu dados fundamentais sobre os efeitos da radiação alfa interna.
Hoje, a manipulação do rádio é feita com precauções drásticas:
Os antigos usos industriais do rádio deixaram um legado de sítios contaminados (antigas fábricas de tinta luminescente, oficinas de relojoaria, depósitos de resíduos). A longa meia-vida do Ra-226 (1600 anos) significa que essa contaminação persistirá por milênios.
Colecionadores e museus devem estar cientes do risco. Os objetos devem ser armazenados em vitrines ventiladas, manipulados com luvas e nunca abertos ou reparados sem expertise. A tinta descascada é particularmente perigosa.
A era do rádio como material milagroso acabou. Seu futuro está em duas áreas muito distintas:
O rádio permanecerá na história como o elemento que abriu a era da radioatividade, com sua dose de gênio científico, entusiasmo ingênuo e sofrimento humano que finalmente levou a uma regulamentação rigorosa e uma consciência aguda dos riscos radiológicos.
O átomo em todas as suas formas: da intuição antiga à mecânica quântica 
Berílio (Be, Z = 4): um metal
raro com propriedades excepcionais 
