Radon (Rn), kemični element, težek radioaktivni plin skupine 18 (žlahtni plini) periodične tabele, ki nastane z radioaktivnim razpadanjem radija. (Radon se je prvotno imenoval radiacija emanacije.) Radon je brezbarven plin, 7,5-krat težji od zraka in več kot 100-krat težji od vodika. Plin se utekočini pri –61,8 ° C (–79,2 ° F) in zmrzne pri –71 ° C (−96 ° F). Ob nadaljnjem hlajenju trden radon sveti z mehko rumeno svetlobo, ki postane oranžno rdeča pri temperaturi tekočega zraka (−195 ° C [−319 ° F]).
Radon je v naravi redek, ker so vsi njegovi izotopi kratkotrajni in ker je njegov vir, radij, redek element. V ozračju so sledovi radona v bližini tal, ki so posledica iztoka iz zemlje in kamnin, ki vsebujejo minutne količine radija. (Radij se pojavlja kot naravni produkt razpada urana, ki je prisoten v različnih vrstah kamnin.)
V poznih osemdesetih letih je bil naravni plin radona prepoznan kot potencialno resna nevarnost za zdravje. Radioaktivno razpadanje urana v mineralih, zlasti granitu, ustvarja radonski plin, ki lahko razprši skozi tla in kamnine ter vstopa v zgradbe skozi kleti (radon ima večjo gostoto kot zrak) in skozi zaloge vode, ki izvirajo iz vodnjakov (radon ima znatno topnost v vodi). Plin se lahko kopiči v zraku slabo prezračenih hiš. Razpadanje radona povzroči radioaktivne "hčere" (polonij, bizmut in svinčeve izotope), ki jih lahko zaužijemo iz vodne vode ali se absorbirajo v prašne delce in nato vdihnejo v pljuča. Izpostavljenost visokim koncentracijam tega radona in njegovih hčera v dolgih letih lahko močno poveča tveganje za nastanek pljučnega raka. Dejansko velja, da je radon največji vzrok pljučnega raka med nekadilci v ZDA. Raven radona je najvišji v domovih, zgrajenih nad geološkimi formacijami, ki vsebujejo nahajališča mineralov urana.
Koncentrirani vzorci radona so sintetično pripravljeni za medicinske in raziskovalne namene. Običajno se v stekleni posodi v vodni raztopini ali v obliki porozne trdne snovi zadrži dovod radija, iz katerega lahko hitro teče radon. Vsakih nekaj dni se akumulirani radon odčrpa, očisti in stisne v majhno cev, ki se nato zapre in odstrani. Cev plina je vir prodornih gama žarkov, ki prihajajo večinoma iz enega od radonskih produktov razpada, bizmuta-214. Takšne cevi radona so bile uporabljene za sevalno terapijo in radiografijo.
Naravni radon sestavljajo trije izotopi, po eden iz treh naravnih radioaktivno-razpadnih serij (serije urana, torija in aktinija). Odkril ga je leta 1900 nemški kemik Friedrich E. Dorn, v seriji urana nastane radon-222 (razpolovna doba 3.823 dni), najdlje živi izotop. Ime radon je včasih rezervirano za ta izotop, da ga ločimo od drugih dveh naravnih izotopov, imenovanih toron in aktinon, ker izvirata iz torija in serije aktinija.
Britanska znanstvenika Robert B. Owens in Ernest Rutherford sta leta 1899 prvič opazila radon-220 (toron; 51,5-sekundna razpolovna doba), ki sta opazila, da se lahko nekaj radioaktivnosti torijevih spojin odpihne z vetri v laboratoriju. Radon-219 (aktinon; 3,92-sekundna razpolovna doba), ki je povezan z aktinijem, sta leta 1904 neodvisno ugotovila nemški kemik Friedrich O. Giesel in francoski fizik André-Louis Debierne. Identificirani so radioaktivni izotopi z maso od 204 do 224, od katerih je najdaljša življenjska doba radon-222, razpolovni čas 3,82 dni. Vsi izotopi razpadajo v stabilne končne produkte helija in izotopov težkih kovin, ponavadi svinec.
Radonski atomi imajo posebno stabilno elektronsko konfiguracijo osmih elektronov v zunanji lupini, kar predstavlja značilno kemijsko nedejavnost elementa. Radon pa ni kemijsko inerten. Na primer, obstoj spojine radon-difluorida, ki je na videz bolj kemično stabilen kot spojine drugih reaktivnih žlahtnih plinov, kriptona in ksenona, je bil ugotovljen leta 1962. Kratka življenjska doba Radona in njegova visokoenergetska radioaktivnost povzročata težave pri eksperimentalni preiskavi radonskih spojin.
Ko se mešanica količine radona-222 in plina fluora segreje na približno 400 ° C (752 ° F), nastane nehlapen radonski fluorid. Intenzivno α-sevanje milicur in količin kurona radona zagotavlja dovolj energije, da radon v takih količinah spontano reagira s plinastim fluorom pri sobni temperaturi in s tekočim fluorom pri −196 ° C (−321 ° F). Radon se v raztopinah HF oksidira tudi s halogenskimi fluoridi, kot so ClF 3, BrF 3, BrF 5, IF 7 in [NiF 6] 2 -, da dobi stabilne raztopine radonovega fluorida. Izdelki teh fluorinacijskih reakcij niso bili podrobno analizirani zaradi majhnih mas in intenzivne radioaktivnosti. Kljub temu je bilo mogoče s primerjanjem reakcij radona z kriptonom in ksenonom sklepati, da radon tvori difluorid, RnF 2 in derivate difluorida. Študije kažejo, da ionski radon je prisotna v mnogih od teh rešitev, ki je verjel, da je Rn 2+, RNF +, in RNF 3 -. Kemijsko obnašanje radona je podobno kot kovinski fluorid in je skladno s svojim položajem v periodični tabeli kot metaloidnim elementom.
Lastnosti elementov
| atomsko število | 86 |
|---|---|
| najbolj stabilen izotop | (222) |
| tališče | −71 ° C (-96 ° F) |
| vrelišče | -62 ° C (-80 ° F) |
| gostota (1 atm, 0 ° C [32 ° F]) | 9,73 g / liter (0,13 unče / galon) |
| oksidacijska stanja | 0, +2 |
| konfiguracija elektronov. | (Xe) 4f 14 5d 10 6s 2 6p 6 |
