Radon (Rn), kemisk element, en tung radioaktiv gas fra gruppe 18 (ædelgasser) i den periodiske tabel, genereret af det radioaktive nedbrydning af radium. (Radon blev oprindeligt kaldt radiumemanation.) Radon er en farveløs gas, 7,5 gange tungere end luft og mere end 100 gange tungere end brint. Gassen kondenserer ved -61,8 ° C (−79,2 ° F) og fryser til −71 ° C (−96 ° F). Ved yderligere afkøling lyser fast radon med et blødt gult lys, der bliver orange-rødt ved temperaturen i flydende luft (−195 ° C [−319 ° F]).
Radon er sjælden i naturen, fordi dens isotoper alle er kortvarige, og fordi dens kilde, radium, er et knap element. Atmosfæren indeholder spor af radon nær jorden som et resultat af sivning fra jord og klipper, som begge indeholder små mængder radium. (Radium forekommer som et naturligt henfaldsprodukt af uran til stede i forskellige klippetyper.)
I slutningen af 1980'erne var naturligt forekommende radongas blevet anerkendt som en potentielt alvorlig sundhedsfare. Radioaktivt henfald af uran i mineraler, især granit, genererer radongas, der kan diffundere gennem jord og sten og komme ind i bygninger gennem kældre (radon har en højere tæthed end luft) og gennem vandforsyning stammet fra brønde (radon har en betydelig opløselighed i vand). Gassen kan samles i luften i dårligt ventilerede huse. Nedbrydning af radon producerer radioaktive "døtre" (polonium, vismut og blyisotoper), der kan indtages fra brøndvand eller kan optages i støvpartikler og derefter indåndes i lungerne. Eksponering for høje koncentrationer af denne radon og dens døtre i løbet af mange år kan øge risikoen for at udvikle lungekræft i høj grad. Faktisk menes nu, at radon er den største årsag til lungekræft blandt ikke-rygerne i USA. Radon niveauer er højest i boliger bygget over geologiske formationer, der indeholder uranmineralaflejringer.
Koncentrerede prøver af radon fremstilles syntetisk til medicinske og forskningsformål. Typisk holdes en tilførsel af radium i en glasbeholder i en vandig opløsning eller i form af et porøst fast stof, hvorfra radonen let kan flyde. Hver par dage pumpes den akkumulerede radon af, renses og komprimeres til et lille rør, der derefter forsegles og fjernes. Gasrøret er en kilde til penetrerende gammastråler, der hovedsageligt kommer fra et af radons henfaldsprodukter, bismuth-214. Sådanne radonrør er blevet anvendt til strålebehandling og radiografi.
Naturlig radon består af tre isotoper, en fra hver af de tre naturlige radioaktive desintegrationsserier (uran-, thorium- og actinium-serien). Opdaget i 1900 af den tyske kemiker Friedrich E. Dorn, radon-222 (3,823-dages halveringstid), den længstlevende isotop, opstår i uranserien. Navnet radon er undertiden forbeholdt denne isotop for at skelne det fra de to andre naturlige isotoper, kaldet thoron og actinon, fordi de har oprindelse i henholdsvis thorium og actinium-serien.
Radon-220 (thoron; 51,5 sekunders halveringstid) blev først observeret i 1899 af de britiske forskere Robert B. Owens og Ernest Rutherford, som bemærkede, at noget af radioaktiviteten af thoriumforbindelser kunne sprænges af briser i laboratoriet. Radon-219 (actinon; 3,92 sekunders halveringstid), der er forbundet med actinium, blev fundet uafhængigt i 1904 af den tyske kemiker Friedrich O. Giesel og den franske fysiker André-Louis Debierne. Der er identificeret radioaktive isotoper med masser fra 204 til 224, idet den længstlevende af disse er radon-222, som har en halveringstid på 3,82 dage. Alle isotoper nedbrydes til stabile slutprodukter af helium og isotoper af tungmetaller, som regel bly.
Radonatomer har en særlig stabil elektronisk konfiguration af otte elektroner i den ydre skal, der tegner sig for elementets karakteristiske kemiske inaktivitet. Radon er imidlertid ikke kemisk inert. Eksempelvis blev eksistensen af forbindelsen radondifluorid, som tilsyneladende er mere kemisk stabil end forbindelser med de andre reaktive ædelgasser, krypton og xenon, etableret i 1962. Radons korte levetid og dets høje energi radioaktivitet skaber vanskeligheder ved den eksperimentelle undersøgelse af radonforbindelser.
Når en blanding af spormængder af radon-222 og fluorgas opvarmes til ca. 400 ° C (752 ° F), dannes et ikke-flygtigt radonfluorid. Den intense α-stråling af millicurie- og curie-mængder radon giver tilstrækkelig energi til at lade radon i sådanne mængder reagere spontant med luftformet fluor ved stuetemperatur og med flydende fluor ved −196 ° C (−321 ° F). Radon oxideres også af halogenfluorider såsom ClF 3, BrF 3, BrF 5, IF 7 og [NiF 6] 2- i HF-opløsninger for at give stabile opløsninger af radonfluorid. Produkterne af disse fluoreringsreaktioner er ikke blevet analyseret i detaljer på grund af deres små masser og intens radioaktivitet. Ikke desto mindre ved at sammenligne reaktioner af radon med dem af krypton og xenon det har været muligt at udlede, at radon danner en difluorid, RNF 2 og derivater af difluorid. Undersøgelser viser, at ionisk radon er til stede i mange af disse opløsninger og antages at være Rn 2+, RnF + og RnF 3 -. Radons kemiske opførsel ligner den for et metalfluorid og er i overensstemmelse med dens placering i det periodiske system som et metalloidelement.
Elementegenskaber
| Atom nummer | 86 |
|---|---|
| stablest isotop | (222) |
| smeltepunkt | −71 ° C (−96 ° F) |
| kogepunkt | −62 ° C (−80 ° F) |
| densitet (1 atm, 0 ° C [32 ° F]) | 9,73 g / liter (0,13 ounce / gallon) |
| oxidationstilstande | 0, +2 |
| elektronkonfiguration. | (Xe) 4f 14 5d 10 6s 2 6p 6 |
