radon

eiendommer
[ Xe ] 4 f 14 5 d 10 6 s 2 6 p 6 86 stk Periodiske tabell
Som regel
Navn , symbol , atomnummer	Radon, punkt 86
Elementkategori	Edelgasser
Gruppe , periode , blokk	18 , 6 , s
Se	fargeløs
CAS-nummer	10043-92-2
EF-nummer	233-146-0
ECHA InfoCard	100.030.120
Massedel av jordens konvolutt	6.1 · 10 −11  spm
Atomisk
Atommasse	222 u
Kovalent radius	150 pm
Van der Waals-radius	220 pm
Elektronkonfigurasjon	[ Xe ] 4 f 14 5 d 10 6 s 2 6 p 6
1. Ioniseringsenergi	10.74850 eV ≈ 1 037.07 kJ / mol
2. Ioniseringsenergi	21.4 (1,9) eV ≈ 2 060 kJ / mol
3. Ioniseringsenergi	29.4 (1,0 eV) ≈ 2 840 kJ / mol
4. Ioniseringsenergi	36.9 (1.7) eV ≈ 3 560 kJ / mol
5. Ioniseringsenergi	52.9 (1.9) eV ≈ 5 100 kJ / mol
Fysisk
Fysisk tilstand	gassformig
Krystallstruktur	Kubikkområdesentrert
tetthet	9,73 kg m −3
magnetisme	diamagnetisk
Smeltepunkt	202 K (−71 ° C)
kokepunkt	211,3 K (-61,8 ° C)
Molar volum	(solid) 50,50 · 10 −6 m 3 · mol −1
Fordampningsvarme	16,4 kJ / mol
Fusjonsvarme	2,89 kJ mol −1
Termisk ledningsevne	0,00364 W m −1 K −1
Isotoper
isotop NH t 1/2 ZA ZE (M eV ) ZP 210 para {syn.} 2,4 timer α 6.159 206 Po ε 2.374 210 kl 211 para {syn.} 14,6 timer ε 2.892 211 kl α 5.965 207 Po 212 stk {syn.} 23,9 min α 6.385 208 Po ... ... ... ... ... ... 217 para {syn.} 0,54 ms α 7889 213 Po 218 para i spor 35 ms α 7,263 214 Po 219 para 1 % 3,96 s α 6,946 215 Po 220 para 9% 55,6 s α 6.405 216 Po 221 para {syn.} 25,0 min β - 221 Fr α 217 Po 222 stk 90  % 3.824 d α 5.590 218 Po 223 stk {syn.} 24,3 min β - 2.007 223 Fr 224 stk {syn.} 107 min β - 224 Fr
For andre isotoper se liste over isotoper
Fare- og sikkerhetsinformasjon
Radioaktivt
GHS-faremerking ingen klassifisering tilgjengelig
Så langt som mulig og vanlig, brukes SI-enheter . Med mindre annet er oppgitt, gjelder opplysningene standardbetingelser .

Radon [⁠ ʁaːdɔn ⁠] , også: [⁠ ʁadoːn ⁠] (slik som radium på grunn av sin radioaktivitet av latinske radius "beam") er et radioaktivt grunnstoff med det element symbol Rn og atomnummer  86. I den periodiske tabellen , det er i den 8.  hovedgruppen eller den 18.  IUPAC-gruppen og er derfor en av edelgassene (derav slutten -on som en analogi).

Alle isotoper av radon er radioaktive. Den mest stabile - og samtidig naturlig forekommende - isotopen er ²²² Rn med en halveringstid på 3,8 dager; Det oppstår som et nedbrytningsprodukt fra radium isotopen ²²⁶ Ra. To andre naturlige isotoper, ²¹⁹ Rn og ²²⁰ Rn, blir noen ganger referert til med henholdsvis deres historiske trivielle navn actinon (An) og thoron (Tn). Den fjerde naturlige isotopen ²¹⁸ Rn spiller ikke en kvantitativ rolle i forhold til de tre nevnte.

Siden radon kan samle seg i hus (i motsetning til det naturlige miljøet) i dårlig ventilerte rom, representerer det en helsefare og betydelig radonforurensning . Til syvende og sist er ikke den viktigste farekilden selve radon, men dets forfallsprodukter med poloniumisotoper bidrar mest for eksponering for alfastråling. Radon har den klart største andelen av den totale mengden stråling på jordoverflaten (gjennomsnittlig effektiv dose per person i Tyskland: ca. 1,1  mSv / år), etterfulgt av direkte jordstråling med ca. 0,4 mSv / år, den direkte kosmiske stråling Stråling og radioaktive stoffer som naturlig forekommer i mat med ca. 0,3 mSv / år hver.

historie

Radon ble oppdaget i 1900 av Friedrich Ernst Dorn .

I 1908 isolerte William Ramsay og Robert Whytlaw-Gray en tilstrekkelig mengde av gassen for å bestemme dens tetthet. Fordi det ga lys i mørket, kalte de det Niton , fra det latinske ordet nitens "skinnende". I 1923 begrepene radium utstråling og Niton ble erstattet med begrepet radon.

Hendelse

I gjennomsnitt er det ett radonatom i jordens atmosfære for hver 10 ²¹ molekyler i luften . Kildene til radon er spor av uran og thorium i fjellet og i jorda som sakte forfaller. Radon er dannet i deres forfallsserie . Dette diffunderer deretter fra de øverste jordlagene i atmosfæren, i grunnvannet , i kjellere, rørledninger, huler og gruver. Radon fra dypere lag på jorden når ikke overflaten fordi den forfaller på vei dit.

Som et resultat forekommer radon oftere i områder med høye nivåer av uran og thorium i jorden. Dette er hovedsakelig de lave fjellkjedene laget av granittstein , i Tyskland spesielt Schwarzwald , den bayerske skogen , Fichtel-fjellene og Malmfjellene , i Østerrike granittfjellene i Waldviertel og Mühlviertel . Syre og lyse ( leukokratiske ) bergarter finnes hovedsakelig her . Samlet sett forekommer radon i betydelig høyere konsentrasjoner i Sør-Tyskland enn i Nord-Tyskland. I Sveits er spesielt kantonen Ticino en utpreget radonregion; i Belgia er det den østlige og sørøstlige delen. (se Limburg kulldistrikt )

Noen kilder har en betydelig andel radon, for eksempel Bad Gastein , Bad Kreuznach , Bad Schlema , Bad Steben , Bad Zell , Ischia i Napolibukten, Menzenschwand , Meran , Sibyllenbad og Umhausen i Ötztal . Med Wettin-våren har Bad Brambach den sterkeste radonfjæren i verden som brukes til drikkekurer.

Andre steder der radon forekommer i relativt høye konsentrasjoner er, i tillegg til uranmalm, fluorspar eller blygruver og dynger og sedimenteringsbassenger av uranutvinning, laboratorier og fabrikker der uran, radium eller thorium håndteres.

eiendommer

Som alle edelgasser er radon nesten ikke reaktivt kjemisk; det reagerer med fluor for å danne radondifluorid , om det er observert forbindelser med oksygen er et spørsmål om tvist . Under normale forhold er radongass fargeløs, luktfri, smakløs; når den avkjøles under smeltepunktet, blir den lysegul til oransje. Når det fylles i gassutladningsrør , genererer radon rødt lys. I tillegg er det ved 9,73 kg · m ⁻³ den klart tetteste elementære gassen hvis man ser bort fra den eksotiske og sjeldne astatin og varme diatomiske joddampen .

I likhet med det lettere gruppehomologe xenonet , er radon i stand til å danne virkelige forbindelser. Det kan forventes at disse er mer stabile og mangfoldige enn xenon. Studiet av radonkjemi hindres av den høye spesifikke aktiviteten til radon, fordi høyenergistråling fører til selvnedbrytning (autoradiolysis) av forbindelsene. Kjemi med vektbare mengder av disse stoffene er derfor ikke mulig. Ab initio og Dirac-Hartree-Fock beregninger beskriver noen egenskaper av det ennå ikke syntetiserte radonheksafluoridet (RnF ₆ ).

Som en radioaktiv gass med svært høy tetthet kan radon akkumuleres i bygninger, spesielt i kjellere og underetasjer, i fysiologisk betydelige mengder. I nyere målinger, hvis byggematerialer som ubrent leire ble brukt i bygninger, ble det også funnet større mengder radon i de øverste etasjene.

Løseligheten til isotopen Rn-222 i vann er 259 ml / l ved 20 ° C og 101,325 kPa.

betydning

Den helbredende radonen , reklame for de saksiske statsbadene i Bad Elster . Med Wettin- kilden har Bad Brambach en vannkilde med et spesielt høyt radoninnhold over hele verden.

I medisinsk radonbalneologi sies det at radon stimulerer det menneskelige immunforsvaret og derved lindrer sykdommer. Fra et vitenskapelig synspunkt kan ingen positive effekter av radon påvises. Radon kommer inn i den menneskelige organismen gjennom innånding av høyt aktiv radonholdig luft eller i badekar gjennom huden. Når det gjelder strålebeskyttelse, er den ekstra strålingseksponeringen fra radon lav, men ikke ubetydelig. The Federal Environment Agency ser kontraindikasjoner for radon balneologi for bruk hos barn, ungdom og gravide kvinner.

I hydrologi kan radoninnholdet i en vannmasse gi informasjon om grunnvannstilførselen. Regnvann inneholder nesten ingen radon, og overflatevann er også nesten radonfritt, da radon raskt slippes ut i atmosfæren derfra. Grunnvann har derimot radonkonsentrasjoner som er størrelsesorden høyere enn overflatevannets. Derfor er et høyt nivå av radon i overflatevann en indikator på grunnvannets innflytelse.

I flere land er jordskjelvvarselet også basert på radonmålinger . Mindre vibrasjoner i bakken sørger for at radongassen som produseres i bakken sprer seg raskere enn under normale forhold. Som et resultat stiger radonkonsentrasjonen målbart i underjordiske hulrom.

Radonmålinger hjelpe i søket etter uran malm innskudd . Størrelsen på radonutpusten , dvs. mengden radongass som rømmer fra bakken, avhenger av radiuminnholdet og undergrunnens porøsitet . Under uranprospeksjon legges enkle, passivt fungerende radonmåleapparater ut på jordoverflaten eller i nærheten av den i store områder. Målinger over gjennomsnittet indikerer høyere uran / radiumkonsentrasjoner og jordens porøsitet og dermed en mulig avsetning. Det er geologiske prosesser som skiller uran og det resulterende radiumet. Derfor er referansen til uran tvetydig.

Isotoper

Det er kjent 34 isotoper og 4 kjernefysiske isomerer av radon, som alle er radioaktive. Den tyngste isotopen til nå ²²⁹ Rn ble oppnådd i 2008 i CERN-isotoplaboratoriet ISOLDE ved å bombardere urankjerner med høyenergiprotoner. Halveringstiden er 12 sekunder.

I de tre naturlige forfallskjedene forekommer bare de fire isotoper ²²² Rn, ²²⁰ Rn, ²¹⁹ Rn og ²¹⁸ Rn, som alle er alfa-emittere. I tillegg er alfa-emitteren ²¹⁷ Rn opprettet i den nå kunstige neptunium-serien .

• Radon ²²² Rn er forfallsproduktet til radiumisotopen ²²⁶ Ra i uran-radiumserien . Det er den mest stabile isotopen til radon, og med utslipp av alfapartikler, brytes den ned til polonium ²¹⁸ Po med en halveringstid på 3,823 dager . Når strålevernere snakker om radon uten ytterligere betegnelse, betyr de ²²² marginaltall. Generelt brukt (f.eks. Radonmåling) inkluderer begrepet også kortvarige forfallsprodukter.

• Radon ²²⁰ Rn er et forfallsprodukt av radium ²²⁴ Ra i thorium-serien . Strålingsvakter refererer ofte til det som et thoron. Halveringstiden er 55,6 sekunder; den oppløses også med utslipp av alfapartikler til polonium ²¹⁶ Po. Det kan slippes ut av ubrent leire i bygninger. Når det gjelder stråleeksponering, kan det være veldig viktig, siden med samme aktivitetskonsentrasjon som ²²² Rn fra de ²²⁰ Rn sekundære produktene (spesielt polonium), må en 14 ganger høyere strålingseksponering tas i betraktning.

• Radon ²¹⁹ Rn er et forfallsprodukt av Radium ²²³ Ra i uran-aktinium-serien og kalles også aktinon. Halveringstiden er 3,96 sekunder; den oppløses også med utslipp av alfapartikler til polonium ²¹⁵ Po. Radiologisk er det praktisk talt meningsløst.

• Radon ²¹⁸ Rn dannes i en sidekjede av uran-radium-serien under forfallet av astatin ²¹⁸ At med en sannsynlighet på 0,1%, blir astatin bare dannet med en sannsynlighet på 0,02% fra polonium ²¹⁸ Po. Radon ²¹⁸ Rn forfaller med en halveringstid på bare 35 millisekunder med utslipp av alfapartikler i Polonium ²¹⁴ Po. På grunn av den ekstremt korte halveringstiden har den praktisk talt ikke tid til å komme seg inn i jordens atmosfære. Radiologisk er det derfor meningsløst.

• Radon ²¹⁷ Rn dannes i en sidekjede av neptunium-serien under forfallet av radium ²²¹ Ra, selve radiumet dannes bare med en sannsynlighet på 0,1% fra francium ²²¹ Fr. De resterende 99,9% av ²²¹ Fr forfaller til astatin ²¹⁷ Kl. , som også forfaller til radon ²¹⁷ Rn med en sannsynlighet på 0,01% . Radonisotopen oppstår derfor på to måter i små mengder i Neptunium-serien. Radon ²¹⁷ Rn forfaller med en halveringstid på bare 54 millisekunder med utslipp av alfapartikler i Polonium ²¹³ Po. På grunn av sin ekstremt korte halveringstid er den selvfølgelig praktisk talt ikke-eksisterende og er derfor helt meningsløs.

Utdrag

Hvis de radioaktive stoffene nevnt ovenfor brytes ned for å danne radon, kan det gassere ut. Radon som rømmer fra en prøve kan fanges opp i et laboratorium og skilles fra den gjenværende luften ved å kondensere den. Når et gram på ²²⁶ Ra forfaller , produseres 0,64 cm ^{3 222} Rn per måned.

sikkerhetsinstruksjoner

Klassifisering i henhold til CLP-forskriften er ikke tilgjengelig fordi de bare inkluderer kjemiske farer som ikke oppstår med edelgasser. Farene basert på radioaktivitet er viktige .

I følge studier fra Verdens helseorganisasjon øker forekomsten av lungekreft fra radon i inneluften lineært; den langsiktige grenseverdien som anbefales av WHO er 100  Bq per kubikkmeter inneluft. Sannsynligheten for lungekreft øker omtrent med en økning på 100 Bq / m³ i romluften med 10%.

I 2018 ble radonmålinger utført i 3.400 boligeiendommer i delstaten Salzburg i Østerrike, og det ble bestemt at en grense på 300 Bq per kubikkmeter luft ble overskredet i 10% av leilighetene.

Se også

• Radon forfallsprodukter
• Radonbeskyttelse

litteratur

• AF Holleman , E. Wiberg , N. Wiberg : Lærebok for uorganisk kjemi . 102. utgave. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1 , s. 417-429.
• Henning von Philipsborn: Radon- og radonmåling. Del I. I: The Geosciences , 8, 1990, 8, s. 220-228, doi: 10.2312 / geoswissenschaften.1990.8.220 . Del II. I: The Geosciences , 8, 1990, 10, s. 324–338, doi: 10.2312 / geoswissenschaften.1990.8.324 .

weblenker

Wiktionary: Radon  - forklaringer på betydninger, ordets opprinnelse, synonymer, oversettelser

• Radon (UmweltWissen - Bayerns statskontor for miljø ; PDF-fil; 377 kB)
• Radon ved Federal Office for Radiation Protection
• Interaktiv radonpresentasjon , Statskontor for geologi og gruvedrift Rheinland-Pfalz
• Pressemelding fra det føderale miljødepartementet av 19. juni 2007 om effekten av stråling på mennesker, blant annet. fra radonrelatert lungekreft (ca. 1800 dødsfall fra radon årlig i Tyskland)
• Grunnleggende, metrologi og målte variabler om emnet radon. Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)
• Radon ved Federal Office of Public Health

Individuelle bevis

1. ^ Harry H. Binder: Lexikon av de kjemiske elementene , S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3 .
2. ↑ Verdiene for eiendommene (infoboks) er hentet fra www.webelements.com (Radon) , med mindre annet er oppgitt .
3. ↑ Manjeera Mantina, Adam C. Chamberlin, Rosendo Valero, Christopher J. Cramer, Donald G. Truhlar: Konsekvent van der Waals radier for hele hovedgruppen. I: J. Phys. Chem. A. 2009, 113, s. 5806-5812, doi: 10.1021 / jp8111556 .
4. ↑ ^{a b c d e} Entry on radon in Kramida, A., Ralchenko, Yu., Reader, J. and NIST ASD Team (2019): NIST Atomic Spectra Database (ver. 5.7.1) . Red.: NIST , Gaithersburg, MD. doi : 10.18434 / T4W30F ( https://physics.nist.gov/asd ).  Hentet 13. juni 2020.
5. ↑ ^{a b c d e} Entry on radon at WebElements, https://www.webelements.com , åpnet 13. juni 2020.
6. ↑ David R. Lide (red.): CRC Handbook of Chemistry and Physics . 90. utgave. (Internett-versjon: 2010), CRC Press / Taylor og Francis, Boca Raton, FL, Properties of the Elements and Inorganic Compounds, s. 4-69.
7. ↑ Farene som følger av radioaktivitet hører ikke til egenskapene som skal klassifiseres i henhold til GHS-merkingen. Når det gjelder andre farer, har dette elementet ennå ikke blitt klassifisert, eller en pålitelig og sitabel kilde har ennå ikke blitt funnet.
8. ↑ Ernst Dorn: Om utstrålingen sendt ut av radioaktive stoffer. I: Treatises of the Natural Research Society i Halle . Bind 23, 1901, s. 1–15 urn : nbn: de: hebis: 30-1090447 .
9. ↑ ^{a b c} Klaus Hoffmann: Kan du lage gull? Skurker, sjonglere og lærde. Fra historien til de kjemiske elementene . Urania-Verlag, Leipzig / Jena / Berlin 1979, uten ISBN, s. 67.
10. ^ FW Aston, Gregory P. Baxter, Bohuslav Brauner, A. Debierne, A. Leduc, TW Richards, Frederick Soddy, G. Urbain: Rapport fra den internasjonale komiteen for kjemiske elementer . I: Journal of the American Chemical Society . Volum 45, nummer 4, 1923, s. 867-874, doi: 10.1021 / ja01657a001 .
11. ↑ Årsrapport 2004 fra strålevernavdelingen ved det sveitsiske føderale kontoret for folkehelse , s.15.
12. ↑ Federal Agency for Nuclear Control : Hjemmeside ( Minne til originalen fra 24. september 2015 i Internettarkivet ) Info: Arkivkoblingen er satt inn automatisk og er ennå ikke sjekket. Vennligst sjekk originalen og arkivlenken i henhold til instruksjonene, og fjern deretter denne meldingen. . @1@ 2Mal: Webachiv / IABot / www.fanc.fgov.be
13. ↑ Peter Hacker, Wolfram Mostler: Radon i ytre Ötztal - geologiske aspekter . (PDF; 555 kB) Forelesning 14. oktober 1999.
14. ↑ Ulrich Koch, Jens Heinicke: Bad Brambacher mineralfjærer. Hydrogeologi, genese og seismohydrologiske særegenheter. ( Memento av den opprinnelige fra 25 februar 2014 i Internet Archive ) Omtale: The arkivet koblingen ble satt inn automatisk og har ennå ikke blitt sjekket. Vennligst sjekk originalen og arkivlenken i henhold til instruksjonene, og fjern deretter denne meldingen. (PDF) åpnet 24. november 2014. @1@ 2Mal: Webachiv / IABot / osiris22.pi-consult.de
15. ↑ M. Schlager, Kh Murtazaev, B. Rakhmatuloev, P. Zoriy, B. Heuel-Fabianek:. Radon Exhalation av uran Tailings Dump Digmai, Tadsjikistan . I: Radiation & Applications , bind 1, nr. 3, 2016, s. 222–228, doi: 10.21175 / RadJ.2016.03.041 .
16. ^ Sykes-gruppen: Nylige fremskritt innen edelgasskjemi . I: Advances in Inorganic Chemistry , bind 46. Academic Press, 1998, ISBN 978-0-12-023646-6 , s. 91-93 (åpnet 2. november 2012).
17. ↑ Michael Filatov, Dieter Cremer: Bonding in Radon Hexafluoride: An Usualual Relativistic Problem? I: Phys. Chem. Chem. Phys. , 2003, 5 's. 1103-1105, doi: 10.1039 / b212460m .
18. ↑ ^{a b} Holger Dambeck: Forskere advarer mot stråling i gjørmehus . Spiegel Online , 18. april 2012; Hentet 19. april 2012.
19. ^ IUPAC Solubility Data Series , 1979, bind 2, s. 228
20. ↑ Den helbredende radonen. Hentet 22. desember 2017 . 
21. ^ A. Erzberger, E. Schwarz, T. Jung: Radon balneology. I: Federal Office for Radiation Protection (Red.): Environmental Medical Information Service. Nr. 3, 2000, s 9, ISSN  1862-4189 , umweltbundesamt.de (PDF).
22. ↑ Deutschlandfunk, Forskningsnyheter: Oraklet i Abruzzo , 20. januar 2009.
23. ↑ D. Neidherr, G. Audi, D. Beck, K. Blaum, Ch. Bohm M. Breitenfeldt, RB Cakirli, RF Casten, S. George, F. Herfurth, A. Herlert, A. Kellerbauer, M. Kowalska , D. Lunney, E. Minaya-Ramirez, S. Naimi, E. Noah, L. Penescu, M. Rosenbusch, S. Schwarz, L. Schweikhard, T. Stora: Discovery of ²²⁹ Rn and the Structure of the Heaviest Rn og Ra-isotoper fra Penning-Trap Mass Measurements , i: Phys. Prest Lett. , 2009 , 102 , 112501, doi: 10.1103 / PhysRevLett.102.112501 .
24. ↑ Nøyaktig måling av radioaktivt thoron. (Juli 2011): "For risikovurderingen er imidlertid den nøyaktige målingen (av thoron) veldig viktig, fordi med samme aktivitetskonsentrasjon er strålingseksponeringen til thoronavledede produkter 14 ganger høyere enn den for sekundærproduktene av radon. "
25. ↑ radon i webelements.com
26. ↑ PDF fra Federal Miljøverndepartementet ( Memento av den opprinnelige fra 04.03.2016 i Internet Archive ) Omtale: The arkivet koblingen ble automatisk satt inn og ennå ikke kontrollert. Vennligst sjekk originalen og arkivlenken i henhold til instruksjonene, og fjern deretter denne meldingen. . @1@ 2Mal: Webachiv / IABot / www.bmub.bund.de
27. ↑ Radonnivået økte i hver tiende leilighet eller 23. juni 2018, tilgjengelig 23. juni 2018.