Radon (Rn), kemijski element, teški radioaktivni plin skupine 18 (plemeniti plinovi) periodičke tablice, nastao radioaktivnim raspadanjem radijuma. (Radon se izvorno zvao zračenje radijumom.) Radon je bezbojni plin, 7,5 puta teži od zraka i više od 100 puta teži od vodika. Plin se ukapljuje na −61.8 ° C (-79.2 ° F), a smrzava se na -71 ° C (-96 ° F). Daljnjim hlađenjem, čvrsti radon svijetli mekom žutom svjetlošću koja postaje narančasto-crvena pri temperaturi tekućeg zraka (−195 ° C [-319 ° F]).
Radon je u prirodi rijedak jer su svi njegovi izotopi kratkotrajni i zato što je njegov izvor, radijum, oskudni element. Atmosfera sadrži tragove radona u blizini tla kao rezultat prodiranja iz tla i kamenja, koji obje sadrže minimalne količine radijuma. (Radijum se pojavljuje kao prirodni produkt raspada urana koji je prisutan u raznim vrstama stijena.)
Krajem osamdesetih prirodni plin radona postao je prepoznat kao potencijalno ozbiljan zdravstveni rizik. Radioaktivno raspadanje urana u mineralima, posebno u granitu, stvara radonski plin koji može difundirati kroz tlo i stijene i ulaziti u zgrade kroz podrume (radon ima veću gustoću od zraka) i kroz opskrbu vodom koja se dobiva iz bunara (radon ima značajnu topljivost u vodi), Plin se može akumulirati u zraku slabo prozračenih kuća. Raspadom radona stvaraju se radioaktivne „kćeri“ (polonij, bizmut i olovni izotopi) koje se mogu gutati iz bunara ili se apsorbirati u čestice prašine, a zatim udahnuti u pluća. Izloženost visokim koncentracijama ovog radona i njegovih kćeri tijekom mnogih godina može uvelike povećati rizik od razvoja raka pluća. Zaista se smatra da je radon najveći uzrok raka pluća među nepušačima u Sjedinjenim Državama. Razina radona najviša je u kućama izgrađenim na geološkim formacijama koje sadrže ležišta minerala urana.
Koncentrirani uzorci radona pripremaju se sintetički za medicinske i istraživačke svrhe. Obično se radijus nalazi u staklenoj posudi u vodenoj otopini ili u obliku porozne krute tvari iz koje radon može lako teći. Svakih nekoliko dana nakupljeni radon se pumpa, pročišćava i komprimira u malu cijev, koja se zatim zapečati i ukloni. Cijev plina izvor je prodornih gama zraka koje dolaze uglavnom iz jednog od proizvoda raspada radona, bizmut-214. Takve cijevi radona koriste se za zračenje i radiografiju.
Prirodni radon sastoji se od tri izotopa, od kojih po jedan iz tri prirodne radioaktivno-raspadne serije (serija urana, torija i aktinija). Otkriven 1900. godine od njemačkog kemičara Friedricha E. Dorna, u seriji urana nastaje radon-222 (poluvrijeme 3.823 dana), najdugovječniji izotop. Naziv radon ponekad je rezerviran za ovaj izotop da bi ga razlikovao od druga dva prirodna izotopa, nazvana toron i aktinon, jer potječu iz torija i serije aktinija.
Britanski znanstvenici Robert B. Owens i Ernest Rutherford prvi su primijetili radon-220 (toron; vrijeme poluraspada 51,5 sekunde), koji su primijetili da se dio radioaktivnosti torijevih spojeva može otpuhati povjetarcima u laboratoriju. Radon-219 (aktinon; 3,92-drugi poluživot), koji je povezan s aktinijom, pronašli su samostalno 1904. njemački kemičar Friedrich O. Giesel i francuski fizičar André-Louis Debierne. Identificirani su radioaktivni izotopi s masama u rasponu od 204 do 224, od kojih je najduži vijek radon-222, koji ima poluživot 3,82 dana. Svi izotopi propadaju u stabilne krajnje proizvode helija i izotopa teških metala, obično vode.
Radonski atomi posjeduju posebno stabilnu elektroničku konfiguraciju od osam elektrona u vanjskoj ljusci, što predstavlja karakterističnu kemijsku neaktivnost elementa. Radon, međutim, nije kemijski inertan. Na primjer, postojanje složenog radonskog difluorida, koji je naizgled kemijski stabilniji od spojeva drugih reaktivnih plemenitih plinova, kriptona i ksenona, ustanovljeno je 1962. Radonov kratak vijek trajanja i njegova visokoenergetska radioaktivnost uzrokuju poteškoće za eksperimentalno istraživanje radonskih spojeva.
Kada se mješavina tragova količine radona-222 i plina fluora zagrije na oko 400 ° C (752 ° F), formira se neisparljivi radonski fluorid. Intenzivno α-zračenje količine milikurija i curie količine radona pruža dovoljno energije da radon u takvim količinama spontano reagira s plinovitim fluorom na sobnoj temperaturi i s tekućim fluorom na -196 ° C (−321 ° F). Radon se također oksidira halogenim fluoridima kao što su ClF 3, BrF 3, BrF 5, IF 7 i [NiF 6] 2 - u HF otopinama dajući stabilne otopine radonskog fluorida. Produkti ovih reakcija fluoriranja nisu detaljno analizirani zbog male mase i intenzivne radioaktivnosti. Ipak, uspoređujući reakcije radona s onima kripton i ksenon bilo je moguće zaključiti da radon formira difluoridom, RnF 2 i derivati dffluorida. Istraživanja pokazuju da je ionska radona je prisutna u mnogim od tih rješenja, a vjeruje se da Rn 2+, RnF + i RnF 3 -. Kemijsko ponašanje radona slično je metalu fluorida i u skladu je s njegovom pozicijom u periodičnoj tablici kao metaloidnim elementom.
Svojstva elementa
| atomski broj | 86 |
|---|---|
| najstabilniji izotop | (222) |
| talište | −71 ° C (−96 ° F) |
| vrelište | −62 ° C (-80 ° F) |
| gustoća (1 atm, 0 ° C [32 ° F]) | 9,73 g / litra (0,13 unca / galon) |
| oksidacijska stanja | 0, +2 |
| konfiguracija elektrona. | (Xe) 4f 14 5d 10 6s 2 6p 6 |
