Radon

Radon

astat ← radon → –
Xe ↑ Rn ↓ Og 86 Rn
Wygląd
bezbarwny
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]
Stan skupienia	gazowy
Gęstość	9,074 kg/m³
Temperatura topnienia	−71 °C
Temperatura wrzenia	−61,7 °C
Numer CAS	10043-92-2
PubChem	24857
Właściwości atomowe Promień • atomowy • walencyjny • van der Waalsa 120 pm 145 pm 220 pm Konfiguracja elektronowa [Xe]6s24f145d106p6 Zapełnienie powłok 2, 8, 18, 32, 18, 8 (wizualizacja powłok) Elektroujemność • w skali Paulinga 2,2 Potencjały jonizacyjne I 1037 kJ/mol
Właściwości fizyczne Punkt krytyczny 104 °C; 6,28 MPa Ciepło parowania 18,10 kJ/mol Ciepło topnienia 3,247 kJ/mol Ciepło właściwe 94 J/(kg·K) Przewodność cieplna 3,61×10−3 W/(m·K) Układ krystalograficzny regularny ściennie centrowany Objętość molowa 50,50×10−6 m³/mol
Najbardziej stabilne izotopy izotop wyst. o.p.r. s.r. e.r. MeV p.r. 210Rn {syn.} 2,4 h α 6,404 206Po 211Rn {syn.} 14,6 h α w.e. 5,965 2,892 207Po 211At 222Rn ≈100% 3,824 dni α 5,590 218Po 224Rn {syn.} 1,8 h β− 0,8 224Fr
Niebezpieczeństwa Globalnie zharmonizowany system klasyfikacji i oznakowania chemikaliów Wiarygodne źródła oznakowania tej substancji według kryteriów GHS są niedostępne.
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” (symbol Em), proponowano dla niego także nazwę „niton” (Nt). Niektóre jego izotopy nosiły własne nazwy, pochodzące od pierwiastków z których powstały, jak ²²²Rn – „radon”, „emanacja radowa”, ²²⁰Rn – „toron”, „emanacja torowa” (symbol Tn) lub ²¹⁹Rn – „aktynon”, „emanacja aktynowa” (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. Szkodliwość radonu jest wynikiem stosunkowo szybkiego jego rozpadu, prowadzącego do powstania kilku krótkożyciowych pochodnych, również radioaktywnych, emitujących promieniowania alfa. Ich zatrzymanie w płucach powoduje 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^{[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

Izotop	Okres połowicznego rozpadu
195Rn	6 ms
196Rn	4,7 ms
197Rn	66 ms
198Rn	65 ms
199Rn	620 ms
200Rn	0,96 s
201Rn	7,0 s
202Rn	9,94 s
203Rn	44,2 s
204Rn	1,17 min
205Rn	170 s
206Rn	5,67 min
207Rn	9,25 min
208Rn	24,35 min
209Rn	28,5 min
210Rn	2,4 h
211Rn	14,6 h
212Rn	23,9 min
213Rn	19,5 ms
214Rn	0,27 µs
215Rn	2,30 µs
216Rn	45 µs
217Rn	0,54 ms
218Rn	35 ms
219Rn	3,96 s
220Rn	55,6 s
221Rn	25,7 min
222Rn	3,8235 dni
223Rn	24,3 min
224Rn	107 min
225Rn	4,66 min
226Rn	7,4 min
227Rn	20,8 s
228Rn	65 s

Zobacz też

• wody radonowe

Bibliografia

• David R.D.R. Lide David R.D.R. (red.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, wyd. 90, Boca Raton: CRC Press, 2009, ISBN 978-1-4200-9084-0  (ang.).

Linki zewnętrzne

• Radon ... groźniejszy niż Czarnobyl?

Przeczytaj ostrzeżenie dotyczące informacji medycznych i pokrewnych zamieszczonych w Wikipedii.