Radon (Rn), kjemisk element, en tung radioaktiv gass fra gruppe 18 (edle gasser) i det periodiske systemet, generert av det radioaktive forfallet av radium. (Radon ble opprinnelig kalt radiumutstråling.) Radon er en fargeløs gass, 7,5 ganger tyngre enn luft og mer enn 100 ganger tyngre enn hydrogen. Gassen kondenserer ved 1. 61,8 ° C (−79,2 ° F) og fryser til −71 ° C (−96 ° F). Ved ytterligere avkjøling lyser solid radon med et mykt gult lys som blir oransjerødt ved temperaturen på flytende luft (−195 ° C [−319 ° F]).
Radon er sjelden i naturen fordi dens isotoper er kortvarige, og fordi dens kilde, radium, er et lite element. Atmosfæren inneholder spor av radon nær bakken som et resultat av sivning fra jord og steiner, som begge inneholder små mengder radium. (Radium forekommer som et naturlig forfallsprodukt av uran til stede i forskjellige bergarter.)
På slutten av 1980-tallet hadde naturlig forekommende radongass blitt anerkjent som en potensielt alvorlig helsefare. Radioaktivt forfall av uran i mineraler, spesielt granitt, genererer radongass som kan diffundere gjennom jord og berg og komme inn i bygninger gjennom kjellere (radon har en høyere tetthet enn luft) og gjennom vannforsyninger hentet fra brønner (radon har en betydelig løselighet i vann). Gassen kan samle seg i luften i dårlig ventilert hus. Forfallet til radon produserer radioaktive "døtre" (polonium, vismut og blyisotoper) som kan inntas fra brønnvann eller kan tas opp i støvpartikler og deretter pustes inn i lungene. Eksponering for høye konsentrasjoner av denne radon og dens døtre i løpet av mange år kan øke risikoen for å utvikle lungekreft. Det antas at radon nå er den største årsaken til lungekreft blant ikke-røykere i USA. Radonnivåene er høyest i hjem bygget over geologiske formasjoner som inneholder uranmineralavsetninger.
Konsentrerte prøver av radon tilberedes syntetisk for medisinske og forskningsformål. Typisk holdes en tilførsel av radium i en glassbeholder i en vandig løsning eller i form av et porøst, fast stoff som radon lett kan strømme fra. Hver par dager pumpes den akkumulerte radonen av, renses og komprimeres til et lite rør, som deretter forsegles og fjernes. Gassrøret er en kilde til gjennomtrengende gammastråler, som hovedsakelig kommer fra et av radons forfallsprodukter, vismut-214. Slike radonrør har blitt brukt til strålebehandling og radiografi.
Naturlig radon består av tre isotoper, en fra hver av de tre naturlige radioaktive desintegrasjonsseriene (uran-, thorium- og actinium-serien). Oppdaget i 1900 av den tyske kjemikeren Friedrich E. Dorn, radon-222 (3,823-dagers halveringstid), den lengstlevende isotopen, oppstår i uran-serien. Navnet radon er noen ganger forbeholdt denne isotopen for å skille den fra de to andre naturlige isotoper, kalt thoron og actinon, fordi de har sin opprinnelse i henholdsvis thorium og actinium-serien.
Radon-220 (thoron; 51,5 sekunders halveringstid) ble først observert i 1899 av de britiske forskerne Robert B. Owens og Ernest Rutherford, som la merke til at noe av radioaktiviteten til thoriumforbindelser kunne blåses bort av briser på laboratoriet. Radon-219 (aktinon; 3,92 sekunders halveringstid), som er assosiert med actinium, ble funnet uavhengig i 1904 av den tyske kjemikeren Friedrich O. Giesel og den franske fysikeren André-Louis Debierne. Radioaktive isotoper med masser fra 204 til 224 er identifisert, den lengstlevende av disse er radon-222, som har en halveringstid på 3,82 dager. Alle isotoper forfaller til stabile sluttprodukter av helium og isotoper av tungmetaller, vanligvis bly.
Radonatomer har en spesielt stabil elektronisk konfigurasjon av åtte elektroner i det ytre skallet, som står for elementets karakteristiske kjemiske inaktivitet. Radon er imidlertid ikke kjemisk inert. Eksempelvis ble eksistensen av sammensatte radondifluorid, som tilsynelatende er mer stabilt kjemisk enn forbindelser av de andre reaktive edelgassene, krypton og xenon, etablert i 1962. Radons korte levetid og dens høye energi-radioaktivitet forårsaker vanskeligheter for den eksperimentelle undersøkelsen av radonforbindelser.
Når en blanding av spormengder av radon-222 og fluorgass oppvarmes til omtrent 400 ° C, dannes et ikke-flyktig radonfluorid. Den intense a-strålingen av millikurie- og curie-mengder radon gir tilstrekkelig energi til at radon i slike mengder kan reagere spontant med gassformig fluor ved romtemperatur og med flytende fluor ved −196 ° C (−321 ° F). Radon oksideres også av halogenfluorider som ClF 3, BrF 3, BrF 5, IF 7 og [NiF 6] 2- i HF-løsninger for å gi stabile løsninger av radonfluorid. Produktene fra disse fluoriseringsreaksjonene er ikke analysert i detalj på grunn av deres små masser og intense radioaktivitet. Ikke desto mindre, ved å sammenligne reaksjoner av radon med de av krypton og xenon har det vært mulig å utlede at radon danner en difluorid, RnF 2, og derivater av den difluorid. Studier viser at ionisk radon er til stede i mange av disse løsningene og antas å være Rn 2+, RnF + og RnF 3 -. Den kjemiske oppførselen til radon er lik den for et metallfluorid og er i samsvar med dens plassering i det periodiske systemet som et metalloidelement.
Elementegenskaper
| atomnummer | 86 |
|---|---|
| stablest isotop | (222) |
| smeltepunkt | −71 ° C (−96 ° F) |
| kokepunkt | −62 ° C (−80 ° F) |
| tetthet (1 atm, 0 ° C) | 9,73 g / liter (0,13 gram / gallon) |
| oksidasjonstilstander | 0, +2 |
| elektronkonfigur. | (Xe) 4f 14 5d 10 6s 2 6p 6 |
