Radon

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Quiz 118 noms et symboles du tableau périodique

Le tableau périodique est composé de 118 éléments. Connais-tu bien leurs symboles ? Dans ce quiz, on vous montre les 118 symboles chimiques et vous devrez choisir le nom de l’élément chimique que chacun d’eux représente.

Le radon est rare dans la nature parce que ses isotopes ont tous une courte durée de vie et parce que sa source, le radium, est un élément rare. L’atmosphère contient des traces de radon près du sol en raison de l’infiltration du sol et des roches, qui contiennent tous deux d’infimes quantités de radium. (Le radium est un produit de désintégration naturelle de l’uranium présent dans divers types de roches.)

À la fin des années 1980, le radon naturel avait été reconnu comme un danger potentiellement grave pour la santé. La désintégration radioactive de l’uranium dans les minéraux, en particulier le granit, génère du radon qui peut se diffuser à travers le sol et la roche et pénétrer dans les bâtiments par les sous-sols (le radon a une densité plus élevée que l’air) et par les réserves d’eau provenant des puits (le radon a une solubilité importante dans l’eau). Le gaz peut s’accumuler dans l’air des maisons mal ventilées. La désintégration du radon produit des « filles » radioactives (isotopes de polonium, de bismuth et de plomb) qui peuvent être ingérées à partir de l’eau de puits ou être absorbées par des particules de poussière, puis respirées dans les poumons. L’exposition à de fortes concentrations de ce radon et de ses descendants pendant de nombreuses années peut augmenter considérablement le risque de développer un cancer du poumon. En effet, on estime aujourd’hui que le radon est la principale cause de cancer du poumon chez les non-fumeurs aux États-Unis. Les niveaux de radon sont les plus élevés dans les maisons construites sur des formations géologiques qui contiennent des dépôts de minéraux d’uranium.

Des échantillons concentrés de radon sont préparés synthétiquement à des fins médicales et de recherche. Généralement, une réserve de radium est conservée dans un récipient en verre dans une solution aqueuse ou sous la forme d’un solide poreux à partir duquel le radon peut facilement s’écouler. Tous les quelques jours, le radon accumulé est pompé, purifié et comprimé dans un petit tube, qui est ensuite scellé et retiré. Le tube de gaz est une source de rayons gamma pénétrants, qui proviennent principalement de l’un des produits de désintégration du radon, le bismuth 214. De tels tubes de radon ont été utilisés pour la radiothérapie et la radiographie.

Le radon naturel est composé de trois isotopes, un de chacune des trois séries de désintégration radioactive naturelle (les séries de l’uranium, du thorium et de l’actinium). Découvert en 1900 par le chimiste allemand Friedrich E. Dorn, le radon-222 (demi-vie de 3,823 jours), l’isotope à la durée de vie la plus longue, est issu de la série de l’uranium. Le nom de radon est parfois réservé à cet isotope pour le distinguer des deux autres isotopes naturels, appelés thoron et actinon, car ils proviennent respectivement des séries du thorium et de l’actinium.

Le radon-220 (thoron ; demi-vie de 51,5 secondes) a été observé pour la première fois en 1899 par le scientifique américain Robert B. Owens et le scientifique britannique Ernest Rutherford, qui ont remarqué qu’une partie de la radioactivité des composés du thorium pouvait être emportée par la brise dans le laboratoire. Le radon-219 (actinon ; demi-vie de 3,92 secondes), qui est associé à l’actinium, a été découvert indépendamment en 1904 par le chimiste allemand Friedrich O. Giesel et le physicien français André-Louis Debierne. Des isotopes radioactifs de masses comprises entre 204 et 224 ont été identifiés, le plus long étant le radon 222, dont la demi-vie est de 3,82 jours. Tous les isotopes se désintègrent en produits finaux stables d’hélium et en isotopes de métaux lourds, généralement du plomb.

Les atomes de radon possèdent une configuration électronique particulièrement stable de huit électrons dans la coquille extérieure, ce qui explique l’inactivité chimique caractéristique de l’élément. Le radon n’est cependant pas chimiquement inerte. Par exemple, l’existence du composé difluorure de radon, qui est apparemment plus stable chimiquement que les composés des autres gaz rares réactifs, le krypton et le xénon, a été établie en 1962. La courte durée de vie du radon et sa radioactivité à haute énergie entraînent des difficultés pour l’étude expérimentale des composés du radon.

Lorsqu’un mélange de traces de radon 222 et de gaz fluor est chauffé à environ 400 °C (752 °F), un fluorure de radon non volatil se forme. Le rayonnement α intense de quantités millicuries et curies de radon fournit suffisamment d’énergie pour permettre au radon en de telles quantités de réagir spontanément avec le fluor gazeux à température ambiante et avec le fluor liquide à -196 °C (-321 °F). Le radon est également oxydé par des fluorures d’halogène tels que ClF3, BrF3, BrF5, IF7 et 2- dans des solutions de HF pour donner des solutions stables de fluorure de radon. Les produits de ces réactions de fluoration n’ont pas été analysés en détail en raison de leur faible masse et de leur radioactivité intense. Néanmoins, en comparant les réactions du radon avec celles du krypton et du xénon, il a été possible de déduire que le radon forme un difluorure, RnF2, et des dérivés du difluorure. Des études montrent que le radon ionique est présent dans bon nombre de ces solutions et qu’il serait Rn2+, RnF+ et RnF3-. Le comportement chimique du radon est similaire à celui d’un fluorure métallique et est cohérent avec sa position dans le tableau périodique comme élément métalloïde.

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