Radon

Radon
astat ← radon →
Wygląd
bezbarwny
Widmo emisyjne radonu
Widmo emisyjne radonu
Ogólne informacje
Nazwa, symbol, l.a.

radon, Rn, 86

Grupa, okres, blok

18 (VIIIA), 6, p

Stopień utlenienia

0, II

Właściwości metaliczne

gaz szlachetny

Masa atomowa

[222][3][a]

Stan skupienia

gazowy

Gęstość

9,074 kg/m³[1]

Temperatura topnienia

−71 °C[1]

Temperatura wrzenia

−61,7 °C[1]

Numer CAS

10043-92-2

PubChem

24857

Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa)

Radon (Rn, łac. radon) – pierwiastek chemiczny z grupy gazów szlachetnych w układzie okresowym.

Został odkryty w 1900 roku przez Friedricha Dorna. Początkowo był nazywany „emanacją”[5] (symbol Em), proponowano dla niego także nazwę „niton” (Nt). Niektóre jego izotopy nosiły własne nazwy, pochodzące od pierwiastków z których powstały, jak 222Rn – „radon”, 220Rn – „toron” (symbol Tn) lub 219Rn – „aktynon” (An). Dopiero po roku 1923 przyjęto jako obowiązującą nazwę najtrwalszego izotopu.

Właściwości fizyczne

Radon jest bezbarwnym, bezwonnym radioaktywnym gazem szlachetnym. Występuje naturalnie, jako produkt rozpadu radu, który z kolei powstaje z obecnego w przyrodzie w sporych ilościach uranu. Jego najstabilniejszy izotop 222Rn ma okres połowicznego rozpadu 3,8 dnia i jest stosowany w radioterapii.

Gęstość radonu wynosi 9,73 kg/m³ – jest on 8 razy cięższy niż średnia gęstość gazów atmosferycznych. W temperaturze pokojowej jest bezbarwny, ale schłodzony do punktu zamarzania (−71 °C), nabiera barwy żółtej, a poniżej −180 °C staje się pomarańczowo-czerwony. Emituje również intensywną poświatę, będącą efektem jego radioaktywności.

Promieniotwórczość

Radon w czasie rozpadu emituje promieniowanie alfa (oraz w mniejszym stopniu beta) o małej przenikliwości, ale o dużej zdolności jonizującej (wysoka energia, duża masa cząstki). 222Rn jest izotopem naturalnym, pochodzącym bezpośrednio z rozpadu 226Ra (o okresie połowicznego zaniku 1600 lat). Ten ostatni z kolei jest długożyciowym produktem przemian radioaktywnych zachodzących w naturalnym szeregu promieniotwórczym, którego pierwszym członem jest naturalny izotop uranu 238U. Zawartość uranu w skorupie ziemskiej wynosi średnio 2 ppm (0,0002%), więc stosunkowo dużo. Dlatego też zawartość 222Rn w powietrzu atmosferycznym w warstwie przypowierzchniowej jest znacząca. Średnie stężenie 222Rn w powietrzu w Polsce wynosi ok. 10 Bq/m³. Promieniowanie pochodzące od radonu stanowi 40–50% dawki promieniowania, jaką otrzymuje mieszkaniec Polski od źródeł naturalnych. Radon może stanowić zagrożenie dla zdrowia człowieka, bowiem gromadzi się w budynkach mieszkalnych, zwłaszcza w piwnicach, przedostając się tam z gruntu w wyniku różnicy ciśnień (efekt kominowy). Dotyczy to zwłaszcza podłoża granitowego, zawierającego większe ilości uranu w swoim składzie niż np. skały osadowe. Aktualnie w Polsce obowiązuje limit stężenia radonu w nowych budynkach mieszkalnych wynoszący 200 Bq/m³[6]. Szkodliwość radonu jest wynikiem stosunkowo szybkiego jego rozpadu, prowadzącego do powstania kilku krótkożyciowych pochodnych, również radioaktywnych, emitujących promieniowania alfa. Ich zatrzymanie w płucach będzie powodować uszkodzenia radiacyjne, prowadzące do rozwoju choroby nowotworowej.

Radon a zdrowie

Radon jest pierwiastkiem stosowanym w medycynie alternatywnej – naturalnie występujące wody radonowe stosuje się do kąpieli w rehabilitacji chorób narządów ruchu, zarówno tych pourazowych, jak i reumatycznych. Kąpiele radonowe stosowane są też do leczenia cukrzycy, chorób stawów, chorób tarczycy oraz schorzeń ginekologicznych i andrologicznych[7][niewiarygodne źródło?].

Przedawkowanie radonu lub stała praca przy kopalinach, gdzie są silne emanacje radonu, wpływa niekorzystnie na zdrowie. Szkodliwe efekty działania radonu polegają na uszkadzaniu struktury chemicznej kwasu DNA przez wysokoenergetyczne, krótkotrwałe produkty rozpadu radonu 222Rn, co może powodować chorobę popromienną.

Właściwości chemiczne

Właściwości radonu są stosunkowo słabo znane, ze względu na jego wysoką radioaktywność. Radon należy do grupy gazów szlachetnych, które z definicji powinny być chemicznie obojętne. Mimo to znanych jest kilka jego związków na różnych stopniach utlenienia. Są to m.in. fluorki RnF2, RnF4, RnF6, chlorek RnCl4 i tritlenek radonu RnO3. Ze względu na nietrwałość samego radonu nie mają one żadnych zastosowań.

Izotopy radonu

Naturalnie występują cztery izotopy radonu, które powstają w wyniku rozpadu uranu 238U (218Rn i 222Rn), 235U (219Rn) i toru 232Th (220Rn). Spośród nich izotop 222Rn ma zdecydowanie najdłuższy czas trwania – 3,8 dnia (pozostałe <1 dzień). Stanowi on praktycznie 100% radonu spotykanego naturalnie i ma możliwość migracji i gromadzenia się. Oprócz występujących naturalnie izotopów, znanych jest około 30 innych wytworzonych sztucznie w laboratorium.

Izotopy radonu
izotopy naturalne pogrubione
IzotopOkres połowicznego rozpadu
195Rn6 ms
196Rn4,7 ms
197Rn66 ms
198Rn65 ms
199Rn620 ms
200Rn0,96 s
201Rn7,0 s
202Rn9,94 s
203Rn44,2 s
204Rn1,17 min
205Rn170 s
206Rn5,67 min
207Rn9,25 min
208Rn24,35 min
209Rn28,5 min
210Rn2,4 h
211Rn14,6 h
212Rn23,9 min
213Rn19,5 ms
214Rn0,27 µs
215Rn2,30 µs
216Rn45 µs
217Rn0,54 ms
218Rn35 ms
219Rn3,96 s
220Rn55,6 s
221Rn25,7 min
222Rn3,8235 dni
223Rn24,3 min
224Rn107 min
225Rn4,66 min
226Rn7,4 min
227Rn20,8 s
228Rn65 s

Zobacz też

Uwagi

  1. Wartość w nawiasach klamrowych jest liczbą masową najtrwalszego izotopu tego pierwiastka, z uwagi na to, że nie posiada on trwałych izotopów, a tym samym niemożliwe jest wyznaczenie dla niego standardowej względnej masy atomowej. Bezwzględna masa atomowa tego izotopu wynosi: 222,01758 u (222
    Rn
    ).

Przypisy

  1. a b c Lide 2009 ↓, s. 4–84.
  2. Lide 2009 ↓, s. 6–53.
  3. Thomas Prohaska i inni, Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report), „Pure and Applied Chemistry”, 94 (5), 2021, s. 573–600, DOI10.1515/pac-2019-0603 (ang.).
  4. Wartość dla ciała stałego wg: Singman, Charles N. Atomic volume and allotropy of the elements. „Journal of Chemical Education”. 61 (2), s. 137–142, 1984. DOI: 10.1021/ed061p137. 
  5. Ryszard Szepke: 1000 słów o atomie i technice jądrowej. Wydawnictwo Ministerstwa Obrony Narodowej, 1982. ISBN 83-11-06723-6.
  6. K.A. Pachocki, B. Gorzkowski, Z. Różycki, E. Wilejczyk, J. Smoter, Radon 222Rn w budynkach mieszkalnych Świeradowa Zdroju i Czerniawy Zdroju, Roczniki PZH, Tom 51 2000 nr 3 za stroną WWW.
  7. Uzdrowisko Świeradów Zdrój.

Bibliografia

Linki zewnętrzne


Star of life.svg Przeczytaj ostrzeżenie dotyczące informacji medycznych i pokrewnych zamieszczonych w Wikipedii.

Media użyte na tej stronie

Question book Asclepius.svg
Autor: , Licencja: CC BY-SA 4.0
Question book icon with Asclepius snake
Star of life.svg

The Star of Life, medical symbol used on some ambulances.

Star of Life was designed/created by a National Highway Traffic Safety Administration (US Gov) employee and is thus in the public domain.
Cubic-face-centered.svg
Autor: Original PNGs by Daniel Mayer and DrBob, traced in Inkscape by User:Stannered, Licencja: CC-BY-SA-3.0
Face-centered cubic crystal structure
Radioactive.svg
Internationally recognized symbol. Warning sign of Ionizing Radiation.
Radon spectrum visible.png
Autor: McZusatz (talk), Licencja: CC0
Radon spectrum; 400 nm - 700 nm