Radon (Rn), pierwiastek chemiczny, ciężki gaz radioaktywny z grupy 18 (gazy szlachetne) układu okresowego, powstający w wyniku rozpadu promieniotwórczego radu. (Radon pierwotnie nazywany był emanacją radu). Radon jest bezbarwnym gazem, 7,5 razy cięższym od powietrza i ponad 100 razy cięższym od wodoru. Gaz ten skrapla się w temperaturze -61,8 °C (-79,2 °F) i zamarza w temperaturze -71 °C (-96 °F). Przy dalszym schładzaniu, stały radon świeci miękkim żółtym światłem, które staje się pomarańczowo-czerwone w temperaturze ciekłego powietrza (-195 °C ).
Encyclopædia Britannica, Inc.
Radon jest rzadki w przyrodzie, ponieważ wszystkie jego izotopy są krótkożyciowe i ponieważ jego źródło, rad, jest rzadkim pierwiastkiem. Atmosfera zawiera śladowe ilości radonu w pobliżu ziemi w wyniku przesączania z gleby i skał, z których oba zawierają niewielkie ilości radu. (Rad występuje jako naturalny produkt rozpadu uranu obecnego w różnych rodzajach skał.)
Pod koniec lat 80. naturalnie występujący gaz radon został uznany za potencjalnie poważne zagrożenie dla zdrowia. Radioaktywny rozpad uranu w minerałach, zwłaszcza w granicie, generuje gaz radon, który może rozpraszać się w glebie i skałach oraz dostawać się do budynków przez piwnice (radon ma większą gęstość niż powietrze) i przez zasoby wody pochodzące ze studni (radon ma znaczną rozpuszczalność w wodzie). Gaz ten może gromadzić się w powietrzu w słabo wentylowanych domach. W wyniku rozpadu radonu powstają radioaktywne „córki” (izotopy polonu, bizmutu i ołowiu), które mogą zostać połknięte z wody studziennej lub wchłonięte przez cząsteczki pyłu, a następnie wdychane do płuc. Narażenie na wysokie stężenie tego radonu i jego pochodnych przez wiele lat może znacznie zwiększyć ryzyko zachorowania na raka płuc. Obecnie uważa się, że radon jest główną przyczyną raka płuc u osób niepalących w Stanach Zjednoczonych. Poziomy radonu są najwyższe w domach zbudowanych nad formacjami geologicznymi, które zawierają mineralne złoża uranu.
Skoncentrowane próbki radonu są przygotowywane syntetycznie do celów medycznych i badawczych. Zazwyczaj zapas radu jest przechowywany w szklanym naczyniu w roztworze wodnym lub w postaci porowatego ciała stałego, z którego radon może łatwo wypływać. Co kilka dni zgromadzony radon jest odpompowywany, oczyszczany i sprężany w małej rurce, która następnie jest szczelnie zamykana i usuwana. Rurka z gazem jest źródłem przenikliwych promieni gamma, które pochodzą głównie z jednego z produktów rozpadu radonu, bizmutu-214. Takie rurki z radonem były wykorzystywane w radioterapii i radiografii.
Naturalny radon składa się z trzech izotopów, po jednym z każdego z trzech naturalnych szeregów rozpadu promieniotwórczego (szeregi uranu, toru i aktyny). Odkryty w 1900 r. przez niemieckiego chemika Friedricha E. Dorna, radon-222 (3,823-dniowy okres półtrwania), najdłużej żyjący izotop, powstaje w serii uranowej. Nazwa radon jest czasami zarezerwowana dla tego izotopu, aby odróżnić go od dwóch innych naturalnych izotopów, zwanych toronem i aktynonem, ponieważ pochodzą one odpowiednio z serii toru i aktynu.
Radon-220 (toron; 51,5-sekundowy okres półtrwania) został po raz pierwszy zaobserwowany w 1899 roku przez amerykańskiego naukowca Roberta B. Owensa i brytyjskiego naukowca Ernesta Rutherforda, którzy zauważyli, że część radioaktywności związków toru może być zdmuchnięta przez bryzę w laboratorium. Radon-219 (aktynon; 3,92-sekundowy okres półtrwania), który jest związany z aktynem, został odkryty niezależnie w 1904 r. przez niemieckiego chemika Friedricha O. Giesela i francuskiego fizyka André-Louisa Debierne’a. Zidentyfikowano izotopy promieniotwórcze o masach od 204 do 224, z których najdłużej żyjący to radon-222, którego okres połowicznego rozpadu wynosi 3,82 dnia. Wszystkie izotopy rozpadają się na stabilne produkty końcowe helu i izotopy metali ciężkich, najczęściej ołowiu.
Atomy radonu posiadają szczególnie stabilną konfigurację elektronową ośmiu elektronów w zewnętrznej powłoce, co tłumaczy charakterystyczną bierność chemiczną tego pierwiastka. Radon nie jest jednak chemicznie obojętny. Na przykład w 1962 r. stwierdzono istnienie związku difluorku radonu, który jest pozornie bardziej stabilny chemicznie niż związki innych reaktywnych gazów szlachetnych, kryptonu i ksenonu. Krótki czas życia radonu i jego wysokoenergetyczna radioaktywność powodują trudności w doświadczalnym badaniu związków radonu.
Gdy mieszanina śladowych ilości radonu-222 i fluoru zostaje podgrzana do temperatury około 400 °C (752 °F), powstaje nielotny fluorek radonu. Intensywne promieniowanie α milikurie i curie ilości radonu dostarcza wystarczającej energii, aby radon w takich ilościach mógł spontanicznie reagować z gazowym fluorem w temperaturze pokojowej oraz z ciekłym fluorem w temperaturze -196 °C (-321 °F). Radon jest również utleniany przez fluorki halogenowe, takie jak ClF3, BrF3, BrF5, IF7 i 2- w roztworach HF, dając stabilne roztwory fluorku radonu. Produkty tych reakcji fluorowania nie były szczegółowo analizowane ze względu na ich małe masy i intensywną radioaktywność. Niemniej jednak, porównując reakcje radonu z reakcjami kryptonu i ksenonu, można było wywnioskować, że radon tworzy difluorek, RnF2, oraz jego pochodne. Badania wykazują, że w wielu z tych roztworów obecny jest radon w postaci jonowej, którą uważa się za Rn2+, RnF+ i RnF3-. Zachowanie chemiczne radonu jest podobne do zachowania fluorków metali i jest zgodne z jego pozycją w układzie okresowym jako pierwiastka metaloidalnego.
(222)
-71 °C (-96 °F)
-62 °C (-80 °F)
9.73 g/litr (0,13 uncji/galon)
0, +2
(Xe)4f145d106s26p6