Радон — химический элемент¶

Радон (Rn) — химический элемент 18-й группы периодической таблицы Менделеева, шестого периода, атомный номер 86. Относится к благородным газам. Самый тяжёлый из известных инертных газов при нормальных условиях; все изотопы радиоактивны. Наиболее стабильный изотоп — радон-222 — имеет период полураспада 3,82 суток. Радон не имеет стабильных изотопов и является конечным продуктом естественных радиоактивных рядов урана-238, урана-235 и тория-232.

¶История открытия

В 1899 году Рутерфорд и Оуэн обнаружили, что торий выделяет радиоактивный газ. В 1900 году британский химик Фредерик Дорн назвал это вещество «эманацией тория» и показал, что оно ведёт себя как инертный газ. В 1903 году Рутерфорд и Содди доказали, что радий также выделяет радиоактивный газ. В 1908 году Содди и Уокер показали, что эманация радия и эманация тория — разные вещества. В 1910 году шотландский химик Уильям Рамзай и его сотрудник Роберт Грей выделили эманацию радия в чистом виде и определили её атомную массу (около 222). В 1923 году элемент получил международное название «радон» (от лат. radium — радий).

¶Физические и химические свойства

Радон — бесцветный газ без запаха, в 7,5 раза тяжелее воздуха. Температура кипения −61,7 °C, температура плавления −71 °C. Растворимость в воде невелика, но выше, чем у других благородных газов. Радон — сильный радиоактивный источник: удельная активность чистого радона-222 составляет около 5,7 × 10¹⁶ Бк/г, что в миллиарды раз превышает активность радия-226. Радон образует с фтором соединения — радоновый дифторид RnF₂, а также RnF₄ и RnF₆, хотя устойчивость этих соединений невелика.

¶Образование в природе

Радон-222 образуется в результате распада радия-226, входящего в ряд урана-238. Радон-220 (торон) — в ряду тория-232, радон-219 (актинон) — в ряду урана-235. Радиоактивные породы, содержащие уран и торий, постоянно выделяют радон, который диффундирует в почву и атмосферу. Концентрация радона в наружном воздухе обычно составляет 10–100 Бк/м³, в подвалах и погребах может достигать 1000–10 000 Бк/м³.

¶Радон в жилых помещениях

Основным источником радона в жилых помещениях является почва под зданием. Газ проникает через трещины в фундаменте, щели вокруг трубопроводов, вентиляционные каналы. Второй источник — строительные материалы из гранита, фосфатных пород, шлаков, содержащих радий. Наиболее высокие концентрации радона отмечаются в подвалах и на первых этажах.

В России действует норматив среднегодовой равновесной объёмной активности радона в жилых помещениях — 100 Бк/м³ (СанПиН 2.1.6.1038-01). В США рекомендуемый уровень — 148 Бк/м³ (4 пКюри/л). По данным исследований, в России повышенный уровень радона отмечается в ряде регионов Урала, Сибири, Дальнего Востока, Северного Кавказа и Карелии, где гранитные и ураноносные породы выходят на поверхность.

¶Радиационная опасность

Радон — один из главных источников облучения населения, на него приходится около 50 % естественной дозы облучения человека. При вдыхании радон и его дочерние продукты распада (полоний-218, свинец-214, висмут-214, полоний-214) оседают в лёгких и облучают бронхиальный эпителий альфа-частицами. Это повышает риск рака лёгких: по оценкам ВОЗ, радон — вторая по значимости причина рака лёгких после курения. Совместное действие радона и табачного дыма многократно усиливает риск.

¶Применение

Радон используется в медицине — ранее радоновые ванны и радоновые курорты (в России работают такие учреждения, например в Сочи, Пятигорске, Ессентуках) применялись для лечения суставных и нервных заболеваний. В геофизике радон применяется для прогноза землетрясений и поиска урановых месторождений. В гидрологии измерение радона позволяет устанавливать источники подземных вод и подсчитывать возраст грунтовых вод. Радон-222 используется как индикатор вентиляции помещений.

¶Изотопы

Известно 36 изотопов радона, из которых наиболее значимы:

История открытия радона связана с изучением радиоактивности урана и тория. Радон — единственный благородный газ, встречающийся в природе в заметных количествах, и единственный, чьи изотопы радиоактивны.

Источники:

• Периодическая таблица химических элементов Д. И. Менделеева
• «Радиохимия», под ред. В. А. Николаева
• СанПиН 2.1.6.1038-01 «Гигиенические требования к обеспечению качества атмосферного воздуха населённых мест»
• Материалы Всемирной организации здравоохранения по радону и здоровью