Радон химически елемент

Радон (Rn), химичен елемент, тежък радиоактивен газ от група 18 (благородни газове) от периодичната таблица, генериран от радиоактивно разпадане на радий. (Радон първоначално се нарича радиево излъчване.) Радон е безцветен газ, 7,5 пъти по-тежък от въздуха и повече от 100 пъти по-тежък от водорода. Газът се втечнява при -61,8 ° C (-79,2 ° F) и замръзва при -71 ° C (-96 ° F). При по-нататъшно охлаждане твърдият радон свети с мека жълта светлина, която става оранжево-червена при температура на течен въздух (−195 ° C [−319 ° F]).

Радон е рядък в природата, защото всичките му изотопи са краткотрайни и защото неговият източник, радий, е оскъден елемент. Атмосферата съдържа следи от радон в близост до земята в резултат на проникване от почвата и скалите, като и двете съдържат минимални количества радий. (Радийът се среща като естествен продукт на разпад на уран, присъстващ в различни видове скали.)

В края на 80-те години естествено срещащият се радонов газ бе признат за потенциално сериозна опасност за здравето. Радиоактивно разпадане на уран в минерали, особено гранит, генерира газ радон, който може да дифундира през почвата и скалите и да влиза в сгради през мазета (радонът има по-голяма плътност от въздуха) и чрез водоснабдяване, получено от кладенци (радонът има значителна разтворимост във вода), Газът може да се натрупва във въздуха на лошо проветриви къщи. При разпадането на радон се получават радиоактивни „дъщери“ (полоний, бисмут и оловни изотопи), които могат да бъдат погълнати от кладенец с вода или могат да бъдат абсорбирани в прахови частици и след това да се вдишат в белите дробове. Излагането на високи концентрации на този радон и неговите дъщери в продължение на много години може значително да увеличи риска от развитие на рак на белия дроб. В действителност сега се смята, че радонът е най-голямата причина за рак на белия дроб сред непушачите в Съединените щати. Нивата на радон са най-високи в домовете, построени над геоложки образувания, които съдържат уранови минерални залежи.

Концентрираните проби от радон се приготвят синтетично за медицински и изследователски цели. Обикновено снабдяване с радий се поддържа в стъклен съд във воден разтвор или под формата на пореста твърда маса, от която радонът може лесно да тече. На всеки няколко дни натрупаният радон се изпомпва, пречиства и компресира в малка тръба, която след това се запечатва и отстранява. Газовата тръба е източник на проникващи гама-лъчи, които идват главно от един от продуктите на разпад на радона, бисмут-214. Такива тръби от радон са били използвани за лъчева терапия и рентгенография.

Естественият радон се състои от три изотопа, по един от всеки от трите естествени радиоактивно-дезинтеграционни серии (серия от уран, торий и актиний). Открит през 1900 г. от немския химик Фридрих Е. Дорн, радон-222 (период на полуразпад от 3 823 дни), най-дълго живелият изотоп, възниква в серията урани. Името радон понякога е запазено за този изотоп, за да го разграничи от другите два естествени изотопа, наречени торон и актинон, тъй като те произхождат съответно от тория и от серията актиния.

Радон-220 (торон; 51,5 секунди полуразпад) е наблюдаван за пръв път през 1899 г. от британските учени Робърт Б. Оуенс и Ърнест Ръдърфорд, които забелязват, че част от радиоактивността на ториевите съединения може да бъде издухана от бриз в лабораторията. Радон-219 (актинон; 3,92-втори полуразпад), който е свързан с актиний, е открит независимо през 1904 г. от немския химик Фридрих О. Гизел и френския физик Андре-Луи Дебиерн. Установени са радиоактивни изотопи с маса в диапазона от 204 до 224, като най-дълготрайният от тях е радон-222, който има период на полуразпад 3,82 дни. Всички изотопи се разпадат в стабилни крайни продукти на хелий и изотопи на тежки метали, обикновено олово.

Радоновите атоми притежават особено стабилна електронна конфигурация от осем електрона във външната обвивка, което отчита характерната химическа неактивност на елемента. Радон обаче не е химически инертен. Например, съществуването на съединението радонов дифлуорид, който очевидно е по-стабилен химически от съединенията на другите реактивни благородни газове, криптон и ксенон, е установено през 1962 г. Краткият живот на Радон и неговата високоенергийна радиоактивност създават трудности за експерименталното изследване радонови съединения.

Когато смес от следи от количество радон-222 и флуорен газ се нагрява до приблизително 400 ° C (752 ° F), се образува енергонезависим радонов флуорид. Интензивното α-излъчване на количеството на микурия и кюри на радон осигурява достатъчно енергия, за да позволи на радона в такива количества да реагира спонтанно с газообразен флуор при стайна температура и с течен флуор при −196 ° C (−321 ° F). Радон също се окислява с халоген флуориди като ClF ₃, BRF ₃, BRF ₅, АКО ₇, и [NIF ₆] ^2- в HF разтвори до получаване на стабилни разтвори на радон флуорид. Продуктите от тези флуориращи реакции не са анализирани подробно поради малките им маси и интензивна радиоактивност. Въпреки това, чрез сравняване на реакции на радон с тези на криптон и ксенон е било възможно да се заключи, че радон образува дифлуорид, RNF ₂, и производни на дифлуорид. Проучванията показват, че йонната радон присъства в много от тези решения и се смята, че Rn ²⁺, RNF ⁺ и RNF ₃ ^-. Химичното поведение на радона е подобно на това на металния флуорид и съответства на позицията му в периодичната таблица като металоиден елемент.

Свойства на елемента

атомно число	86
най-стабилен изотоп	(222)
точка на топене	−71 ° C (−96 ° F)
точка на кипене	-62 ° C (-80 ° F)
плътност (1 атм, 0 ° C [32 ° F])	9,73 г / литър (0,13 унция / галон)
окислителни състояния	0, +2
конфигурация на електрон.	(Xe) 4f ¹⁴ 5d ¹⁰ 6s ² 6p ⁶