Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Радон



План:


Введення

Радон - елемент головної підгрупи восьмий групи, шостого періоду періодичної системи хімічних елементів Д. І. Менделєєва, з атомним номером 86. Позначається символом Rn (Radon). Проста речовина радон ( CAS-номер : 10043-92-2) в нормальних умовах - безбарвний інертний газ; радіоактивний, може становити небезпеку для здоров'я та життя. При кімнатній температурі є одним з найважчих газів. Найбільш стабільний ізотоп ( 222 Rn) має період напіврозпаду 3,8 доби.


1. Історія відкриття і походження назви

Англійський учений Е. Резерфорд в 1899 зазначив, що препарати торію випускають, окрім α-частинок, і якесь невідоме раніше речовина, так що повітря навколо препаратів торію поступово стає радіоактивним. Цю речовину він запропонував назвати еманацією (від латинського emanatio - витікання) торію і дати йому символ Em. Подальші спостереження показали, що й препарати радію також випускають якусь еманацію, яка володіє радіоактивними властивостями і поводиться як інертний газ.

Спочатку еманацію торія називали торону, а еманацію радію - радоном. Було доведено, що всі еманації насправді являють собою радіонукліди нового елемента - інертного газу, якому відповідає атомний номер 86. Вперше його виділили в чистому вигляді Рамзай і Грей в 1908, вони ж запропонували назвати газ нітон (від лат. nitens, що світиться). В 1923 газ отримав остаточну назву радон і символ Em був змінений на Rn.


2. Знаходження в природі

Входить до складу радіоактивних рядів 238 U, 235 U і 232 Th. Ядра радону постійно виникають в природі при радіоактивному розпаді материнських ядер. Рівноважний вміст в земній корі 7 10 -16% за масою. Зважаючи хімічної інертності радон відносно легко покидає кристалічну решітку "батьківського" мінералу і потрапляє в підземні води, природні гази і повітря. Оскільки найбільш довгоживучих з чотирьох природних ізотопів радону є 222 Rn, саме його зміст в цих середовищах максимально.

Концентрація радону в повітрі залежить в першу чергу від геологічної обстановки (так, граніти, в яких багато урану, є активними джерелами радону, в той же час над поверхнею морів радону мало), а також від погоди (під час дощу мікротріщини, по яких радон надходить з грунту, заповнюються водою; сніговий покрив також перешкоджає доступу радону в повітря). Перед землетрусами спостерігалося підвищення концентрації радону в повітрі, мабуть, завдяки більш активному обміну повітря в грунті зважаючи на зростання мікросейсмічних активності.


3. Отримання

Для отримання радону через водний розчин будь солі радію продувають повітря, яке забирає з собою утворюється при радіоактивному розпаді радію радон. Далі повітря ретельно фільтрують для відділення мікрокрапель розчину, що містить сіль радію, які можуть бути захоплені потоком повітря. Для отримання власне радону із суміші газів видаляють хімічно активні речовини (кисень, водень, водяні пари і т. д.), залишок конденсують рідким азотом, потім з конденсату відганяють азот та інші інертні гази (аргон, неон і т.д).


4. Фізичні властивості

Радон - радіоактивний одноатомний газ без кольору і запаху. Розчинність у воді 460 мл / л; в органічних розчинниках, в жировій тканині людини розчинність радону в десятки разів вище, ніж у воді. Газ добре просочується крізь полімерні плівки. Легко адсорбується активованим вугіллям і силікагелем.

Власна радіоактивність радону викликає його флюоресценцію. Газоподібний і рідкий радон флуоресціює блакитним світлом, у твердого радону при охолодженні до азотних температур колір флуоресценції стає спершу жовтим, потім червоно-помаранчевим.

Колір світіння в газовому розряді у радону - синій, так як у видимій частині спектру радону особливо виділяються 8 ліній, що відповідають довжинам хвиль від 3982 до 5085 і лежачих головним чином у синій частині спектра [2], однак через відсутність стабільних ізотопів застосування його в газосвітних приладах неможливо.


5. Хімічні властивості

" Благородний газ ". Однак радон є найбільш активним благородним газом в хімічному відношенні, так як його валентні електрони перебувають на максимальному видаленні від ядра. Радон утворює клатрати, які, хоча і мають постійний склад, хімічних зв'язків за участю атомів радону в них немає. З фтором радон при високих температурах утворює сполуки складу RnF n, де n = 4, 6, 2. Так, діфторід радону RnF 2 є білим нелетких кристалічною речовиною. Фториди радону можуть бути отримані також під дією фторує агентів (наприклад, фторидів галогенів). При гідролізі тетрафториду RnF 4 і гексафториду RnF 6 утворюється оксид радону RnO 3. Отримані також з'єднання з катіоном RnF +.


6. Застосування

Радон використовують в медицині для приготування радонових ванн. Радон використовується в сільському господарстві для активації кормів домашніх тварин [1], в металургії як індикатор при визначенні швидкості газових потоків в доменних печах, газопроводах. У геології вимірювання вмісту радону в повітрі і воді застосовується для пошуку родовищ урану і торію, в гідрології - для дослідження взаємодії грунтових і річкових вод. Динаміка концентрації радону в підземних водах може застосовуватися для прогнозу землетрусів [3].


6.1. Історія питання

Відкриття радіоактивності та радону співпало з підвищенням інтересу до біологічних ефектів радіації. Було встановлено, що вода багатьох джерел мінеральних вод багата еманацією радію (так іменувався радон у той час). Слідом за цим відкриттям пішла хвиля моди "на радіацію". Зокрема, в рекламі того часу радіоактивність мінеральних вод видавалася за головний показник їх корисності та ефективності.


6.2. Природний радіаційний фон приміщень будинків

Основні складові радіаційного фону приміщень у значній мірі залежать від діяльності людини. Це викликано, перш за все, такими факторами, як вибір будівельних матеріалів, конструктивних рішень будівель і вживаних в них систем вентиляції [4]. Вимірювання не завжди підтверджують сформований висновок про те, що в підвальних приміщеннях і на нижніх поверхах будівель радон накопичується у великих концентраціях, ніж на верхніх.

6.3. Біологічний вплив

Потрапляючи в організм людини, радон сприяє процесам, що призводить до раку легких. Розпад ядер радону і його дочірніх ізотопів в легеневій тканині викликає мікроожог, оскільки вся енергія альфа-частинок поглинається практично в точці розпаду. Особливо небезпечно (підвищує ризик захворювання) поєднання впливу радону та куріння. Вважається, що радон - другий за частотою (після куріння) фактор, що викликає рак легень переважно бронхогенного (центрального) типу. Рак легенів, викликаний радоновим опроміненням, є шостою по частоті причиною смерті від раку [5].

Радіонукліди радону обумовлюють більше половини всієї дози радіації, яку в середньому отримує організм людини від природних і техногенних радіонуклідів навколишнього середовища.

В даний час у багатьох країнах проводять екологічний моніторинг концентрації радону в будинках, так як в районах геологічних розломів його концентрації в приміщеннях будівель можуть носити ураганний характер і істотно перевищувати середні значення по інших регіонах.

Гранично допустиме надходження радону-222 через органи дихання одно 146 м Бк / рік [1].


7. Ізотопи

Радон не має стабільних ізотопів. Найбільш стійкий 222 Rn ( T 1 / 2 = 3,8235 дня), що входить в природне радіоактивне сімейство урану-238 ( сімейство урану-радію) і є безпосереднім продуктом розпаду радію-226. Іноді назва "радон" відносять саме до цього ізотопу. В сімейство торію-232 входить 220 Rn ( T 1 / 2 = 55,6 с), іноді його називають торон (Tn). В сімейство урану-235 (урану-актинія) входить 219 Rn ( T 1 / 2 = 3,96 с), його називають актинон (An). В одну з побічних гілок (коефіцієнт розгалуження 2 10 -7) сімейства урану-радію входить також дуже короткоживучий (T 1 / 2 = 35 мс) радон-218. Всі зазначені ізотопи радону відчувають альфа-розпад. Цими чотирма нуклідами вичерпується список природних ізотопів радону. Відомі ще 30 штучних ізотопів Rn з масовим числом від 195 до 228. Деякі нейтронодефіцитних ізотопи радону мають також порушені метастабільні стану; таких станів відомо 13. Переважаючі моди розпаду у легких ізотопів Rn - альфа-розпад, позитронний розпад і електронний захоплення. Починаючи з масового числа A = 212 альфа-розпад стає домінуючим. Важкі ізотопи радону (починаючи з A = 223) розпадаються переважно за допомогою бета-мінус-розпаду.


Примітки

  1. 1 2 3 Редкол.: Зефиров Н. С. (гол. ред.) Хімічна енциклопедія: у 5 т - Москва: Радянська енциклопедія, 1995. - Т. 4. - С. 174. - 639 с. - 20 000 екз . - ISBN 5-85270-039-8.
  2. Бібліотека НАФТА-ГАЗ - www.himi.oglib.ru/bgl/2458/597.html
  3. Уткін В. І., Юрков О. К. Динаміка виділення радону з масиву гірських порід як короткостроковий провісник землетрусу / / Докл. РАН. 1998. Т.358. № 5. С.675-680.
  4. Назиров, Р. А. Зниження природної радіоактивності цементних бетонів / Р. А. Назиров, Є. В. Пересипкін, І. В. Тарасов, В. І. Верещагін / / Науково-теоретичний журнал Известия вузів "Будівництво" - Новосибірськ: НГАСУ , 2007. С. 45-49.
  5. S. Darby, D. Hill, R. Doll (2001). "Radon: A likely carcinogen at all exposures". Annals of Oncology 12 (10): 27. DOI : 10.1023 / A: 1012518223463 - dx.doi.org/10.1023/A: 1012518223463.

Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати

Схожі роботи:
Радон-222
Радон-219
Радон, Йоганн
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru