Radon

Radon (Rn), elemento chimico, un gas pesante radioattivo del gruppo 18 (gas nobili) della tavola periodica, generato dal decadimento radioattivo del radio. Il radon è un gas incolore, 7,5 volte più pesante dell’aria e più di 100 volte più pesante dell’idrogeno. Il gas si liquefa a -61,8 °C (-79,2 °F) e congela a -71 °C (-96 °F). Raffreddandosi ulteriormente, il radon solido emette una luce gialla tenue che diventa rosso-arancio alla temperatura dell’aria liquida (-195 °C ).

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118 Nomi e simboli della tavola periodica Quiz

La tavola periodica è composta da 118 elementi. Quanto bene conosci i loro simboli? In questo quiz ti verranno mostrati tutti i 118 simboli chimici, e dovrai scegliere il nome dell’elemento chimico che ciascuno di essi rappresenta.

Il radon è raro in natura perché i suoi isotopi sono tutti a vita breve e perché la sua fonte, il radio, è un elemento raro. L’atmosfera contiene tracce di radon vicino al suolo come risultato di infiltrazioni dal suolo e dalle rocce, che contengono entrambe minime quantità di radio. (Il radio si presenta come un prodotto di decadimento naturale dell’uranio presente in vari tipi di rocce.)

Dalla fine degli anni ’80, il gas radon presente in natura è stato riconosciuto come un pericolo potenzialmente serio per la salute. Il decadimento radioattivo dell’uranio nei minerali, specialmente nel granito, genera gas radon che può diffondersi attraverso il suolo e la roccia ed entrare negli edifici attraverso gli scantinati (il radon ha una densità maggiore dell’aria) e attraverso le forniture d’acqua derivate dai pozzi (il radon ha una solubilità significativa nell’acqua). Il gas può accumularsi nell’aria di case poco ventilate. Il decadimento del radon produce “figlie” radioattive (isotopi di polonio, bismuto e piombo) che possono essere ingerite dall’acqua dei pozzi o possono essere assorbite in particelle di polvere e poi respirate nei polmoni. L’esposizione ad alte concentrazioni di questo radon e delle sue figlie nel corso di molti anni può aumentare notevolmente il rischio di sviluppare il cancro ai polmoni. In effetti, si pensa che il radon sia ora la più grande causa di cancro ai polmoni tra i non fumatori negli Stati Uniti. I livelli di radon sono più alti nelle case costruite sopra formazioni geologiche che contengono depositi minerali di uranio.

Campioni concentrati di radon sono preparati sinteticamente per scopi medici e di ricerca. Tipicamente, una scorta di radio è tenuta in un recipiente di vetro in una soluzione acquosa o sotto forma di un solido poroso da cui il radon può facilmente fluire. Ogni pochi giorni, il radon accumulato viene pompato via, purificato e compresso in un piccolo tubo, che viene poi sigillato e rimosso. Il tubo di gas è una fonte di raggi gamma penetranti, che provengono principalmente da uno dei prodotti di decadimento del radon, il bismuto-214. Tali tubi di radon sono stati utilizzati per la radioterapia e la radiografia.

Il radon naturale è composto da tre isotopi, uno per ciascuna delle tre serie naturali di disintegrazione radioattiva (la serie dell’uranio, del torio e dell’attinio). Scoperto nel 1900 dal chimico tedesco Friedrich E. Dorn, il radon-222 (3,823 giorni di emivita), l’isotopo più longevo, nasce nella serie dell’uranio. Il nome radon è talvolta riservato a questo isotopo per distinguerlo dagli altri due isotopi naturali, chiamati thoron e actinon, perché hanno origine nella serie del torio e dell’attinio, rispettivamente.

Il radon-220 (thoron; 51,5 secondi di emivita) fu osservato per la prima volta nel 1899 dallo scienziato americano Robert B. Owens e dallo scienziato britannico Ernest Rutherford, che notarono che parte della radioattività dei composti di torio poteva essere spazzata via dalle brezze in laboratorio. Il radon-219 (actinon; emivita di 3,92 secondi), che è associato all’attinio, fu trovato indipendentemente nel 1904 dal chimico tedesco Friedrich O. Giesel e dal fisico francese André-Louis Debierne. Sono stati identificati isotopi radioattivi con masse che vanno da 204 a 224, il più longevo dei quali è il radon-222, che ha un’emivita di 3,82 giorni. Tutti gli isotopi decadono in prodotti finali stabili di elio e isotopi di metalli pesanti, di solito piombo.

Gli atomi di radon possiedono una configurazione elettronica particolarmente stabile di otto elettroni nel guscio esterno, che spiega la caratteristica inattività chimica dell’elemento. Il radon, tuttavia, non è chimicamente inerte. Per esempio, l’esistenza del composto difluoruro di radon, che è apparentemente più stabile chimicamente dei composti degli altri gas nobili reattivi, krypton e xeno, è stato stabilito nel 1962. La breve vita del radon e la sua radioattività ad alta energia causano difficoltà per l’indagine sperimentale dei composti del radon.

Quando una miscela di tracce di radon-222 e gas fluoro viene riscaldata a circa 400 °C (752 °F), si forma un fluoruro di radon non volatile. L’intensa radiazione α di quantità millicurie e curie di radon fornisce energia sufficiente per permettere al radon in tali quantità di reagire spontaneamente con il fluoro gassoso a temperatura ambiente e con il fluoro liquido a -196 °C (-321 °F). Il radon è anche ossidato da fluoruri alogeni come ClF3, BrF3, BrF5, IF7 e 2- in soluzioni HF per dare soluzioni stabili di fluoruro di radon. I prodotti di queste reazioni di fluorurazione non sono stati analizzati in dettaglio a causa delle loro piccole masse e dell’intensa radioattività. Tuttavia, confrontando le reazioni del radon con quelle del krypton e dello xeno è stato possibile dedurre che il radon forma un difluoruro, RnF2, e derivati del difluoruro. Gli studi mostrano che il radon ionico è presente in molte di queste soluzioni e si ritiene che sia Rn2+, RnF+ e RnF3-. Il comportamento chimico del radon è simile a quello di un fluoruro metallico ed è coerente con la sua posizione nella tavola periodica come elemento metalloide.