Radons (Rn), ķīmiskais elements, periodiskās tabulas 18. grupas smagā radioaktīvā gāze (cēlgāzes), ko rada rādija radioaktīvā sabrukšana. (Radonu sākotnēji sauca par rādija izstarošanu.) Radons ir bezkrāsaina gāze, 7,5 reizes smagāka par gaisu un vairāk nekā 100 reizes smagāka par ūdeņradi. Gāze sašķidrinās pie -61,8 ° C (-79,2 ° F) un sasalst pie -71 ° C (-96 ° F). Turpmākā dzesēšanas laikā cietais radons mirdz ar maigu dzeltenu gaismu, kas šķidra gaisa temperatūrā (−195 ° C [−319 ° F]) kļūst oranži sarkana.
Radonam ir reti sastopams raksturs, jo visi tā izotopi ir īslaicīgi un tāpēc, ka tā avots, rādijs, ir niecīgs elements. Atmosfērā ir radona pēdas zemes tuvumā, noplūdes rezultātā no augsnes un iežiem, un tie abi satur nelielu daudzumu rāda. (Rādijs rodas kā dabisks urāna sabrukšanas produkts, kas atrodas dažāda veida iežos.)
Līdz 80. gadu beigām dabā sastopamā radona gāze bija atzīta par potenciāli nopietnu veselības apdraudējumu. Urāna radioaktīvā sabrukšana minerālos, īpaši granītā, rada radona gāzi, kas var izkliedēties caur augsni un iežiem un iekļūt ēkās caur pagrabiem (radonam ir lielāks blīvums nekā gaisam) un caur ūdens avotiem, kas iegūti no akām (radonam ir ievērojama šķīdība ūdenī).. Gāze var uzkrāties slikti vēdinātu māju gaisā. Radona sabrukšana rada radioaktīvās “meitas” (polonija, bismuta un svina izotopus), kuras var iekļūt no akas ūdens vai absorbēt putekļu daļiņās un pēc tam elpot plaušās. Liela šī radona un tā meitu koncentrācija daudzu gadu laikā var ievērojami palielināt plaušu vēža attīstības risku. Patiešām, tagad domājams, ka radons ir vislielākais plaušu vēža iemesls nesmēķētāju vidū Amerikas Savienotajās Valstīs. Radona līmenis ir visaugstākais mājās, kas celti virs ģeoloģiskiem veidojumiem, kuros ir urāna minerālu atradnes.
Koncentrēti radona paraugi tiek sintētiski sagatavoti medicīniskiem un pētniecības mērķiem. Parasti rādija padeve tiek turēta stikla traukā ūdens šķīdumā vai porainas cietas vielas veidā, no kuras radons var viegli plūst. Ik pēc dažām dienām uzkrātais radons tiek izsūknēts, attīrīts un saspiests nelielā mēģenē, kuru pēc tam noslēdz un noņem. Gāzes caurule ir iekļūstošu gamma staru avots, kas galvenokārt nāk no viena no radona sabrukšanas produktiem, bismuta-214. Šādas radona lampas ir izmantotas staru terapijā un rentgenogrāfijā.
Dabīgais radons sastāv no trim izotopiem, pa vienam no trim dabisko radioaktīvo sadalīšanās sēriju (urāna, torija un aktinija sērijām). 1900. gadā atklājis vācu ķīmiķis Fridrihs E. Dorns, radona-222 (3,823 dienu pussabrukšanas periods), visilgāk dzīvojošā izotopa, radīts urāna sērijās. Nosaukums radons dažreiz tiek rezervēts šim izotopam, lai atšķirtu to no pārējiem diviem dabiskajiem izotopiem, ko sauc par toronu un aktinonu, jo to izcelsme ir attiecīgi torija un aktinija sērijās.
Radonu-220 (torons; 51,5 sekundes pusperiods) pirmo reizi 1899. gadā novēroja britu zinātnieki Roberts B. Ovens un Ernests Rutherfords, kuri ievēroja, ka daļa torija savienojumu radioaktivitātes var tikt izpūsta vēsmas laboratorijā. Ar aktiniju saistīto radonu-219 (aktinons; 3,92 - otrais pusperiods) 1904. gadā patstāvīgi atrada vācu ķīmiķis Fridrihs O. Gīzels un franču fiziķis Andrē-Luiss Debjerne. Tika identificēti radioaktīvie izotopi ar masu no 204 līdz 224, no tiem visilgākais ir radons-222, kura pussabrukšanas periods ir 3,82 dienas. Visi izotopi sadalās stabilos hēlija gala produktos un smago metālu izotopos, parasti svina.
Radona atomiem ir īpaši stabila astoņu elektronu ārējā apvalkā elektroniskā konfigurācija, kas raksturo elementa raksturīgo ķīmisko neaktivitāti. Tomēr radons nav ķīmiski inerts. Piemēram, radona difluorīda savienojuma esamība, kas ir acīmredzami ķīmiski stabilāks nekā citu reaktīvo cieto gāzu, kriptona un ksenona savienojumi, tika atklāts 1962. gadā. Radona īsais kalpošanas laiks un tā augstas enerģijas radioaktivitāte rada grūtības eksperimentālajā izpētē. radona savienojumu.
Kad neliels daudzums radona-222 un fluora gāzes tiek uzkarsēts līdz aptuveni 400 ° C (752 ° F), veidojas nepastāvīgs radona fluorīds. Intensīva ic-radiācija, kas iegūta milikuriju un smalkā radona daudzumā, nodrošina pietiekamu enerģiju, lai radons šādos daudzumos varētu spontāni reaģēt ar gāzveida fluoru istabas temperatūrā un ar šķidru fluoru pie –196 ° C (–321 ° F). Radons ir arī oksidē ar halogēna atomu fluorīdus, piemēram, clf 3, BRF 3, BRF 5, JA 7, un [NIF 6] 2- in HF risinājumu, lai dotu stabilus šķīdumus radona fluorīdu. Šo fluorēšanas reakciju produkti nav sīki analizēti to mazās masas un intensīvās radioaktivitātes dēļ. Tomēr, salīdzinot reakcijas radona ar tiem kriptonu un ksenonu tas ir iespējams secināt, ka radona veido difluorīdu, RNF 2, un atvasinājumus no difluorīdu. Pētījumi rāda, ka daudzos no šiem risinājumiem ir jonu radons, un tiek uzskatīts, ka tie ir Rn 2+, RnF + un RnF 3 -. Radona ķīmiskā izturēšanās ir līdzīga metāla fluorīda izturībai un atbilst tā stāvoklim periodiskajā tabulā kā metalloīda elementam.
Elementa īpašības
| atomu skaitlis | 86 |
|---|---|
| stabilākais izotops | (222) |
| kušanas punkts | −71 ° C (−96 ° F) |
| vārīšanās punkts | −62 ° C (−80 ° F) |
| blīvums (1 atm, 0 ° C [32 ° F]) | 9,73 g / litrā (0,13 unces / galonu) |
| oksidācijas stāvokļi | 0, +2 |
| elektronu konfigur. | (Xe) 4f 14 5d 10 6s 2 6p 6 |
