Radoon (Rn), keemiline element, perioodilise tabeli rühma 18 raske radioaktiivne gaas (väärisgaasid), mis on tekkinud raadiumi radioaktiivse lagunemise tagajärjel. (Radooni nimetati algselt raadiumi emanatsiooniks.) Radoon on värvitu gaas, mis on õhust 7,5 korda raskem ja vesinikust üle 100 korra raskem. Gaas vedeldub temperatuuril –61,8 ° C (–79,2 ° F) ja külmub temperatuuril –71 ° C (–96 ° F). Edasisel jahutamisel helendab tahke radoon pehme kollase tulega, mis muutub vedela õhu temperatuuril (–195 ° C [–319 ° F]) oranžikaspunaseks.
Radoon on oma olemuselt haruldane, kuna kõik selle isotoobid on lühiajalised ja kuna selle allikas, raadium, on vähene element. Atmosfäär sisaldab pinnasest ja kivimitest imbumise tagajärjel maapinna lähedal paiknevaid radooni jälgi, mis mõlemad sisaldavad minimaalselt raadiumi. (Raadium on erinevat tüüpi kivimites esineva uraani looduslik lagunemisprodukt.)
1980ndate lõpuks oli looduslikult esinevat radoongaasi peetud potentsiaalselt tõsiseks terviseohtlikuks. Uraani radioaktiivne lagunemine mineraalides, eriti graniidis, tekitab radoongaasi, mis võib hajuda pinnase ja kivimi kaudu ning siseneda hoonetesse keldrite kaudu (radoonil on suurem tihedus kui õhk) ja kaevude veevarude kaudu (radoonil on oluline vees lahustuvus). Gaas võib koguneda halvasti ventileeritud majade õhku. Radooni lagunemise tagajärjel tekivad radioaktiivsed tütred (poloonium, vismut ja pliisotoobid), mida saab kaevuveest alla neelata või imenduda tolmuosakestesse ja seejärel kopsudesse hingata. Selle radooni ja tema tütarde kõrge kontsentratsioon paljude aastate jooksul võib kopsuvähi tekke riski märkimisväärselt suurendada. Tõepoolest, radoon arvatakse nüüd olevat Ameerika Ühendriikide mittesuitsetajate seas kopsuvähi suurim põhjus. Radooni tase on kõrgeim kodudes, mis on ehitatud uraani mineraalladestusi sisaldavate geoloogiliste koosseisude kohale.
Radooni kontsentreeritud proovid valmistatakse sünteetiliselt meditsiinilistel ja teadusuuringute eesmärkidel. Tavaliselt hoitakse raadiumivarust klaasanumas vesilahuses või poorse tahke aine kujul, millest radoon saab hõlpsalt voolata. Iga paari päeva tagant kogunev radoon pumbatakse välja, puhastatakse ja surutakse väikesesse torusse, mis seejärel suletakse ja eemaldatakse. Gaasitoru on läbitungiv gammakiirgus, mis pärineb peamiselt radooni lagunemissaadustest, vismut-214. Selliseid radoonitorusid on kasutatud kiiritusravis ja radiograafias.
Looduslik radoon koosneb kolmest isotoobist, üks igast kolmest loodusliku radioaktiivse lagunemise seeriast (uraani, tooriumi ja aktiiniumi seeriad). Saksa keemik Friedrich E. Dorn avastas 1900. aastal radooni-222 (3,823-päevane poolestusaeg), kõige pikema elueaga isotoobi, uraaniseerias. Nimi radoon on mõnikord reserveeritud selle isotoobi jaoks, et eristada seda kahest muust looduslikust isotoobist, mida nimetatakse torooniks ja aktinooniks, kuna need pärinevad vastavalt tooriumist ja aktiiniumi seeriast.
Radooni-220 (toroon; 51,5-sekundiline poolestusaeg) täheldasid 1899. aastal esmakordselt Briti teadlased Robert B. Owens ja Ernest Rutherford, kes märkasid, et osa tooriumiühendite radioaktiivsusest võib laboratooriumi tuulte abil ära puhuda. Aktiiniumiga seostatav radoon-219 (aktinoon; 3,92-teine poolestusaeg) leidsid iseseisvalt 1904. aastal saksa keemik Friedrich O. Giesel ja prantsuse füüsik André-Louis Debierne. On kindlaks tehtud radioaktiivsed isotoobid, mille mass on vahemikus 204 kuni 224, neist pikim eluiga on radoon-222, mille poolestusaeg on 3,82 päeva. Kõik isotoobid lagunevad heeliumi stabiilseteks lõppsaadusteks ja raskmetallide, tavaliselt plii, isotoopideks.
Radooni aatomitel on välimis kesta kaheksa elektroni eriti stabiilne elektrooniline konfiguratsioon, mis kajastab elemendi iseloomulikku keemilist passiivsust. Radoon ei ole aga keemiliselt inertne. Näiteks radoondifluoriidi ühendi olemasolu, mis on keemiliselt nähtavasti stabiilsem kui teiste reaktiivsete väärisgaaside, krüptooni ja ksenooni ühendid, tuvastati 1962. aastal. Radooni lühike eluiga ja suure energiaga radioaktiivsus põhjustavad eksperimentaalse uurimise raskusi. radooniühendite sisaldus.
Mikrokvaliteedilise radooni-222 ja fluori segu segu kuumutamisel temperatuurini umbes 400 ° C (752 ° F) moodustub lendumatu radoonfluoriid. Millikurie ja curie koguste intensiivne α-kiirgus annab piisavalt energiat, et sellistes kogustes olev radoon reageeriks spontaanselt toatemperatuuril gaasilise fluori ja –196 ° C (–321 ° F) juures vedela fluoriga. Radooni ka oksüdeeritud halogeeni fluoriidid nagu CLF 3, BrF 3, BrF 5, IF 7 ja [NIF 6] 2- HF lahendusi saades stabiilseid lahuseid radooni fluoriidi. Nende fluorimisreaktsioonide tulemusi ei ole nende väikeste masside ja tugeva radioaktiivsuse tõttu üksikasjalikult analüüsitud. Siiski, võrreldes reaktsioonid radooni omadega krüptoon ja ksenoon on olnud võimalik järeldada, et radoon moodustab difluoriidiks, RNF 2 ja derivaadid difluoriidiks. Uuringud näitavad, et paljudes neis lahustes leidub ioonset radooni ning arvatakse, et need on Rn 2+, RnF + ja RnF 3 -. Radooni keemiline käitumine sarnaneb metallfluoriidiga ja on kooskõlas selle positsiooniga perioodilisustabelis metalloidse elemendina.
Elemendi omadused
| aatomnumber | 86 |
|---|---|
| stabiilne isotoop | (222) |
| sulamispunkt | −71 ° C (−96 ° F) |
| keemispunkt | −62 ° C (−80 ° F) |
| tihedus (1 atm, 0 ° C [32 ° F]) | 9,73 g / l (0,13 untsi / gallon) |
| oksüdatsiooniseisundid | 0, +2 |
| elektronkonfiguratsioon. | (Xe) 4f 14 5d 10 6s 2 6p 6 |
