الرادون (Rn) ، عنصر كيميائي ، غاز مشع ثقيل من المجموعة 18 (غازات نبيلة) من الجدول الدوري ، ناتج عن التحلل الإشعاعي للراديوم. (كان الرادون يسمى في الأصل انبعاث الراديوم.) الرادون غاز عديم اللون ، أثقل 7.5 مرة من الهواء وأكثر من 100 مرة أثقل من الهيدروجين. يتميع الغاز المسال عند −61.8 درجة مئوية (.279.2 درجة فهرنهايت) ويتجمد عند −71 درجة مئوية (−96 درجة فهرنهايت). عند مزيد من التبريد ، يضيء الرادون الصلب بضوء أصفر ناعم يصبح برتقالي أحمر عند درجة حرارة الهواء السائل (−195 درجة مئوية [-319 درجة فهرنهايت]).
الرادون نادر في الطبيعة لأن نظائره كلها قصيرة العمر ولأن مصدرها ، الراديوم ، عنصر نادر. يحتوي الغلاف الجوي على آثار الرادون بالقرب من الأرض نتيجة للتسرب من التربة والصخور ، وكلاهما يحتوي على كميات دقيقة من الراديوم. (يحدث الراديوم كمنتج اضمحلال طبيعي لليورانيوم الموجود في أنواع مختلفة من الصخور.)
وبحلول أواخر الثمانينيات ، أصبح غاز الرادون الذي يحدث بشكل طبيعي معروفًا بأنه خطر صحي خطير. يؤدي انحلال اليورانيوم المشع في المعادن ، وخاصة الجرانيت ، إلى توليد غاز الرادون الذي يمكن أن ينتشر عبر التربة والصخور ويدخل المباني من خلال الطوابق السفلية (الرادون ذو كثافة أعلى من الهواء) ومن خلال إمدادات المياه المشتقة من الآبار (الرادون لديه قابلية ذوبان كبيرة في الماء). يمكن أن يتراكم الغاز في الهواء للمنازل سيئة التهوية. ينتج عن انحلال الرادون "بنات" إشعاعي (البولونيوم والبزموت ونظائر الرصاص) يمكن ابتلاعها من مياه الآبار أو امتصاصها في جزيئات الغبار ثم استنشاقها في الرئتين. إن التعرض لتركيزات عالية من هذا الرادون وبناته على مدى سنوات عديدة يمكن أن يزيد بشكل كبير من خطر الإصابة بسرطان الرئة. في الواقع ، يُعتقد الآن أن الرادون هو أكبر سبب لسرطان الرئة بين غير المدخنين في الولايات المتحدة. تكون مستويات الرادون أعلى في المنازل المبنية على تكوينات جيولوجية تحتوي على رواسب معادن اليورانيوم.
يتم تحضير عينات مركزة من الرادون صناعيا للأغراض الطبية والبحثية. عادة ، يتم الاحتفاظ بإمداد الراديوم في وعاء زجاجي في محلول مائي أو في شكل مادة صلبة مسامية يمكن أن يتدفق منها الرادون بسهولة. كل بضعة أيام ، يتم ضخ الرادون المتراكم وتنقيته وضغطه في أنبوب صغير ، ثم يتم غلقه وإزالته. أنبوب الغاز هو مصدر لاختراق أشعة جاما ، والتي تأتي بشكل رئيسي من أحد منتجات اضمحلال الرادون ، البزموت -214. تم استخدام أنابيب الرادون هذه في العلاج الإشعاعي والتصوير الشعاعي.
يتكون الرادون الطبيعي من ثلاثة نظائر ، واحد من كل سلسلة من ثلاث مجموعات من التحلل الإشعاعي الطبيعي (سلسلة اليورانيوم والثوريوم والأكتينيوم). تم اكتشافه في عام 1900 من قبل الكيميائي الألماني فريدريش دورن ، رادون 222 (نصف عمر 3.823 يومًا) ، وهو النظير الأطول عمراً ، ينشأ في سلسلة اليورانيوم. يُحفظ اسم الرادون أحيانًا لهذا النظير لتمييزه عن النظائر الطبيعية الأخرى ، المسماة ثورون وأكتينون ، لأنها تنشأ في الثوريوم وسلسلة الأكتينيوم ، على التوالي.
تمت ملاحظة الرادون -220 (ثورون ؛ نصف عمر 51.5 ثانية) لأول مرة في عام 1899 من قبل العلماء البريطانيين روبرت ب. أوينز وإرنست رذرفورد ، الذين لاحظوا أن بعض النشاط الإشعاعي لمركبات الثوريوم يمكن أن ينفجر عن طريق النسائم في المختبر. تم العثور على الرادون 219 (الأكتينون ، نصف عمر 3.92 ثانية) ، والذي يرتبط بالأكتينيوم ، بشكل مستقل في عام 1904 من قبل الكيميائي الألماني فريدريش أو.جيزل والفيزيائي الفرنسي أندريه لويس ديبيرين. تم تحديد النظائر المشعة ذات الكتل التي تتراوح من 204 إلى 224 ، أطولها عمرًا الرادون 222 ، الذي يبلغ نصف عمره 3.82 يومًا. تتحلل جميع النظائر إلى منتجات نهائية مستقرة للهليوم ونظائر المعادن الثقيلة ، وعادة ما تؤدي إلى الرصاص.
تمتلك ذرات الرادون تكوينًا إلكترونيًا مستقرًا بشكل خاص لثمانية إلكترونات في الغلاف الخارجي ، وهو ما يمثل الخمول الكيميائي المميز للعنصر. لكن الرادون ليس خاملًا كيميائيًا. على سبيل المثال ، تم العثور على مركب ثنائي فلوريد الرادون ، والذي يبدو أكثر استقرارًا كيميائيًا من مركبات الغازات النبيلة التفاعلية الأخرى ، الكريبتون والزينون ، في عام 1962. يتسبب عمر الرادون القصير ونشاطه الإشعاعي عالي الطاقة في صعوبات في البحث التجريبي مركبات الرادون.
عندما يتم تسخين خليط من كميات ضئيلة من الرادون -222 وغاز الفلور إلى حوالي 400 درجة مئوية (752 درجة فهرنهايت) ، يتم تكوين فلوريد الرادون غير المتطاير. يوفر إشعاع ألفا المكثف لكميات المليوري والكوري من الرادون طاقة كافية للسماح للرادون في مثل هذه الكميات بالتفاعل تلقائيًا مع الفلور الغازي عند درجة حرارة الغرفة ومع الفلور السائل عند −196 درجة مئوية ((321 درجة فهرنهايت). يتأكسد الرادون أيضًا بواسطة فلوريد هالوجين مثل ClF 3 و BrF 3 و BrF 5 و IF 7 و [NiF 6] 2− في محاليل HF لإعطاء حلول مستقرة لفلوريد الرادون. لم يتم تحليل منتجات تفاعلات الفلورة بالتفصيل بسبب كتلها الصغيرة ونشاطها الإشعاعي الشديد. ومع ذلك ، بمقارنة تفاعلات الرادون مع تفاعلات الكريبتون والزينون ، كان من الممكن استنتاج أن الرادون يشكل ثنائي فلوريد ، RnF 2 ، ومشتقات ثنائي فلوريد. تظهر الدراسات أن الرادون الأيوني موجود في العديد من هذه الحلول ويعتقد أنه Rn 2+ و RnF + و RnF 3 -. يتشابه السلوك الكيميائي للرادون مع سلوك فلوريد الفلز ويتسق مع موقعه في الجدول الدوري كعنصر فلزي.
خصائص العنصر
| العدد الذري | 86 |
|---|---|
| أكثر النظائر ثباتًا | (222) |
| نقطة الانصهار | −71 درجة مئوية (−96 درجة فهرنهايت) |
| نقطة الغليان | −62 درجة مئوية (−80 درجة فهرنهايت) |
| الكثافة (1 ضغط جوي ، 0 درجة مئوية [32 درجة فهرنهايت]) | 9.73 جم / لتر (0.13 أونصة / جالون) |
| الأكسدة | 0 ، +2 |
| تكوين الإلكترون. | (Xe) 4f 14 5d 10 6s 2 6p 6 |
