Radón (Rn), chemický prvok, ťažký rádioaktívny plyn zo skupiny 18 (vzácne plyny) periodickej tabuľky, ktorý vzniká rádioaktívnym rozkladom rádia. (Radón bol pôvodne nazývaný vyžarovanie rádia.) Radón je bezfarebný plyn, 7,5-krát ťažší ako vzduch a viac ako 100-krát ťažší ako vodík. Plyn skvapalní pri teplote -61,8 ° C (-79,2 ° F) a zamrzne pri teplote -71 ° C (-96 ° F). Pri ďalšom ochladzovaní žiari pevný radón mäkkým žltým svetlom, ktoré sa pri teplote tekutého vzduchu zmení na oranžovo-červené (-195 ° C [-319 ° F]).
Radón je v prírode zriedkavý, pretože jeho izotopy sú krátkodobé a pretože jeho zdroj, rádium, je vzácnym prvkom. Atmosféra obsahuje stopy radónu blízko zeme v dôsledku presakovania z pôdy a hornín, ktoré obsahujú malé množstvá rádia. (Rádium sa vyskytuje ako produkt prírodného rozkladu uránu prítomného v rôznych druhoch hornín.)
Koncom osemdesiatych rokov 20. storočia sa prirodzene sa vyskytujúci radónový plyn stal uznávaným ako potenciálne vážne zdravotné riziko. Rádioaktívny rozpad uránu v mineráloch, najmä v žule, vytvára radónový plyn, ktorý sa môže rozptyľovať pôdou a horninami a vstupovať do budov cez suterény (radón má vyššiu hustotu ako vzduch) a prostredníctvom dodávok vody pochádzajúcich z vrtov (radón má významnú rozpustnosť vo vode), Plyn sa môže hromadiť vo vzduchu zle vetraných domov. Rozpad radónu vytvára rádioaktívne „dcéry“ (polónium, bizmut a olovené izotopy), ktoré sa môžu prijímať zo studne alebo sa môžu absorbovať v prachových časticiach a potom vdychovať do pľúc. Vystavenie sa vysokej koncentrácii tohto radónu a jeho dcér v priebehu mnohých rokov môže výrazne zvýšiť riziko vzniku rakoviny pľúc. V skutočnosti sa radón v súčasnosti považuje za najväčšiu príčinu rakoviny pľúc u nefajčiarov v Spojených štátoch. Hladina radónu je najvyššia v domácnostiach postavených na geologických formáciách, ktoré obsahujú ložiská uránových minerálov.
Koncentrované vzorky radónu sa pripravujú synteticky na lekárske a výskumné účely. Spravidla je prívod rádia udržiavaný v sklenenej nádobe vo vodnom roztoku alebo vo forme poréznej pevnej látky, z ktorej môže radón ľahko prúdiť. Každých pár dní sa nahromadený radón prečerpáva, čistí a stlačí do malej skúmavky, ktorá sa potom uzavrie a odstráni. Trubica plynu je zdrojom prenikajúcich gama lúčov, ktoré pochádzajú hlavne z jedného z produktov rozpadu radónu, bizmutu 214. Takéto trubice radónu sa používajú na radiačnú terapiu a rádiografiu.
Prírodný radón pozostáva z troch izotopov, z každého z troch radov prírodných rádioaktívnych dezintegrácií (séria uránu, tória a aktínu). V sérii uránu objavil v roku 1900 nemecký chemik Friedrich E. Dorn, radon-222 (3,823-denný polčas), najdlhší izotop. Názov radón je niekedy vyhradený pre tento izotop, aby sa odlíšil od ostatných dvoch prírodných izotopov, ktoré sa nazývajú thorón a aktinón, pretože pochádzajú z radu tórium a aktinium.
Radón-220 (trón; 51,5-sekundový polčas) bol prvýkrát pozorovaný v roku 1899 britskými vedcami Robertom B. Owensom a Ernestom Rutherfordom, ktorí si všimli, že niektoré rádioaktivity zlúčenín tória by mohli byť fúkané vetrom v laboratóriu. Radón-219 (aktinón; 3,92-sekundový polčas), ktorý je spojený s aktiniom, bol nájdený nezávisle v roku 1904 nemeckým chemikom Friedrichom O. Gieselom a francúzskym fyzikom André-Louisom Debiernom. Boli identifikované rádioaktívne izotopy s hmotnosťou pohybujúcou sa v rozmedzí od 204 do 224, pričom najdlhšia z nich bola radón-222, ktorý má polčas 3,82 dňa. Všetky izotopy sa rozpadajú na stabilné konečné produkty hélia a izotopy ťažkých kovov, zvyčajne olova.
Atómy radónu majú zvlášť stabilnú elektronickú konfiguráciu ôsmich elektrónov vo vonkajšom plášti, čo zodpovedá charakteristickej chemickej nečinnosti prvku. Radón však nie je chemicky inertný. Napríklad existencia zlúčeniny radón difluoridu, ktorá je zjavne chemicky stabilnejšia ako zlúčenín iných reaktívnych vzácnych plynov, kryptónu a xenónu, bola založená v roku 1962. Krátka životnosť Radónu a jeho vysoko energetická rádioaktivita spôsobujú ťažkosti pri experimentálnom výskume. radónových zlúčenín.
Keď sa zmes stopových množstiev radónu-222 a plynného fluóru zahrieva na približne 400 ° C (752 ° F), vytvorí sa neprchavý fluorid radónu. Intenzívne ožiarenie radónu a curie množstva radónu poskytuje dostatok energie, aby radón v takýchto množstvách mohol spontánne reagovať s plynným fluórom pri izbovej teplote a kvapalným fluórom pri -196 ° C (-321 ° F). Radón sa tiež oxiduje fluoridy halogénov, ako je CLF 3, Rámec 3, Rámec 5, IF 7, a [NIF 6] 2 v HF roztoku, čím sa získa stabilný roztoky radónu fluoridu. Produkty týchto fluoračných reakcií neboli podrobne analyzované z dôvodu ich malých hmotností a intenzívnej rádioaktivity. Avšak, na základe porovnania reakcie radónu s tými, kryptón a xenón bolo možné odvodiť, že radón tvoria difluoridu RNF 2, a deriváty difluoridu. Štúdie ukazujú, že iónová radónu je prítomný v mnohých z týchto riešení, a predpokladá sa, že bude Rn 2+, RNF + a RNF 3 -. Chemické správanie radónu je podobné chovaniu fluoridu kovu a je konzistentné s jeho polohou v periodickej tabuľke ako metaloidného prvku.
Vlastnosti prvku
| atómové číslo | 86 |
|---|---|
| najstabilnejší izotop | (222) |
| bod topenia | -71 ° C (-96 ° F) |
| bod varu | -62 ° C (-80 ° F) |
| hustota (1 atm, 0 ° C [32 ° F])) | 9,73 g / liter (0,13 unca / galón) |
| oxidačné stavy | 0, +2 |
| elektrónová konfigurácia. | (Xe) 4f 14 5d 10 6S 2 6p 6 |
