رادون یکی از عناصر شیمیایی جدول تناوبی است که نماد آن Rn و عدد اتمی آن ۸۶ است. این عنصر از گازهای نجیب و پرتوزا است که از فروپاشی رادیم به وجود می‌آید. رادون یکی از سنگین‌ترین گازها بوده و برای سلامتی مضر است. پایدارترین ایزوتوپ آن 222Rn است که نیمه عمرش برابر با ۳٫۸ روز می‌باشد.

رادون، 86Rn
ویژگی‌های کلی
تلفظ‎/ˈrdɒn/‎ (RAY-don)
ظاهرگاز بی‌رنگ
عدد جرمی222 (پایدارترین ایزوتوپ)
رادون در جدول تناوبی
Element 1: هیدروژن (H), Other non-metal
Element 2: هلیوم (He), Noble gas
Element 3: لیتیم (Li), Alkali metal
Element 4: برلیم (Be), Alkaline earth metal
Element 5: بور (B), Metalloid
Element 6: کربن (C), Other non-metal
Element 7: نیتروژن (N), Halogen
Element 8: اکسیژن (O), Halogen
Element 9: فلوئور (F), Halogen
Element 10: نئون (Ne), Noble gas
Element 11: سدیم (Na), Alkali metal
Element 12: منیزیم (Mg), Alkaline earth metal
Element 13: آلومینیم (Al), Other metal
Element 14: سیلسیم (Si), Metalloid
Element 15: فسفر (P), Other non-metal
Element 16: گوگرد (S), Other non-metal
Element 17: کلر (Cl), Halogen
Element 18: آرگون (Ar), Noble gas
Element 19: پتاسیم (K), Alkali metal
Element 20: کلسیم (Ca), Alkaline earth metal
Element 21: اسکاندیم (Sc), Transition metal
Element 22: تیتانیم (Ti), Transition metal
Element 23: وانادیم (V), Transition metal
Element 24: کروم (Cr), Transition metal
Element 25: منگنز (Mn), Transition metal
Element 26: آهن (Fe), Transition metal
Element 27: کبالت (Co), Transition metal
Element 28: نیکل (Ni), Transition metal
Element 29: مس (Cu), Transition metal
Element 30: روی (Zn), Other metal
Element 31: گالیم (Ga), Other metal
Element 32: ژرمانیم (Ge), Metalloid
Element 33: آرسنیک (As), Metalloid
Element 34: سلنیم (Se), Other non-metal
Element 35: برم (Br), Halogen
Element 36: کریپتون (Kr), Noble gas
Element 37: روبیدیم (Rb), Alkali metal
Element 38: استرانسیم (Sr), Alkaline earth metal
Element 39: ایتریم (Y), Transition metal
Element 40: زیرکونیم (Zr), Transition metal
Element 41: نیوبیم (Nb), Transition metal
Element 42: مولیبدن (Mo), Transition metal
Element 43: تکنسیم (Tc), Transition metal
Element 44: روتنیم (Ru), Transition metal
Element 45: رودیم (Rh), Transition metal
Element 46: پالادیم (Pd), Transition metal
Element 47: نقره (Ag), Transition metal
Element 48: کادمیم (Cd), Other metal
Element 49: ایندیم (In), Other metal
Element 50: قلع (Sn), Other metal
Element 51: آنتیموان (Sb), Metalloid
Element 52: تلوریم (Te), Metalloid
Element 53: ید (I), Halogen
Element 54: زنون (Xe), Noble gas
Element 55: سزیم (Cs), Alkali metal
Element 56: باریم (Ba), Alkaline earth metal
Element 57: لانتان (La), Lanthanoid
Element 58: سریم (Ce), Lanthanoid
Element 59: پرازئودیمیم (Pr), Lanthanoid
Element 60: نئودیمیم (Nd), Lanthanoid
Element 61: پرومتیم (Pm), Lanthanoid
Element 62: ساماریم (Sm), Lanthanoid
Element 63: اروپیم (Eu), Lanthanoid
Element 64: گادولینیم (Gd), Lanthanoid
Element 65: تربیم (Tb), Lanthanoid
Element 66: دیسپروزیم (Dy), Lanthanoid
Element 67: هولمیم (Ho), Lanthanoid
Element 68: اربیم (Er), Lanthanoid
Element 69: تولیم (Tm), Lanthanoid
Element 70: ایتربیم (Yb), Lanthanoid
Element 71: لوتتیم (Lu), Lanthanoid
Element 72: هافنیم (Hf), Transition metal
Element 73: تانتال (Ta), Transition metal
Element 74: تنگستن (W), Transition metal
Element 75: رنیم (Re), Transition metal
Element 76: اوسمیم (Os), Transition metal
Element 77: ایریدیم (Ir), Transition metal
Element 78: پلاتین (Pt), Transition metal
Element 79: طلا (Au), Transition metal
Element 80: جیوه (Hg), Other metal
Element 81: تالیم (Tl), Other metal
Element 82: سرب (Pb), Other metal
Element 83: بیسموت (Bi), Other metal
Element 84: پولونیم (Po), Other metal
Element 85: آستاتین (At), Metalloid
Element 86: رادون (Rn), Noble gas
Element 87: فرانسیم (Fr), Alkali metal
Element 88: رادیم (Ra), Alkaline earth metal
Element 89: آکتینیم (Ac), Actinoid
Element 90: توریم (Th), Actinoid
Element 91: پروتاکتینیم (Pa), Actinoid
Element 92: اورانیم (U), Actinoid
Element 93: نپتونیم (Np), Actinoid
Element 94: پلوتونیم (Pu), Actinoid
Element 95: امریسیم (Am), Actinoid
Element 96: کوریم (Cm), Actinoid
Element 97: برکلیم (Bk), Actinoid
Element 98: کالیفرنیم (Cf), Actinoid
Element 99: اینشتینیم (Es), Actinoid
Element 100: فرمیم (Fm), Actinoid
Element 101: مندلیفیم (Md), Actinoid
Element 102: نوبلیم (No), Actinoid
Element 103: لارنسیم (Lr), Actinoid
Element 104: رادرفوردیم (Rf), Transition metal
Element 105: دوبنیم (Db), Transition metal
Element 106: سیبورگیم (Sg), Transition metal
Element 107: بوهریم (Bh), Transition metal
Element 108: هاسیم (Hs), Transition metal
Element 109: مایتنریم (Mt)
Element 110: دارمشتادیم (Ds)
Element 111: رونتگنیم (Rg)
Element 112: کوپرنیسیم (Cn), Other metal
Element 113: نیهونیم (Nh)
Element 114: فلروویم (Fl)
Element 115: مسکوویم (Mc)
Element 116: لیورموریم (Lv)
Element 117: تنسین (Ts)
Element 118: اوگانسون (Og)
Xe

Rn

Og
استاتینرادونفرانسیم
عدد اتمی (Z)86
گروهگروه ۱۸ (گاز نجیب)
دورهدوره 6
بلوکبلوک-p
آرایش الکترونی[Xe] 4f14 5d10 6s2 6p6
2, 8, 18, 32, 18, 8
ویژگی‌های فیزیکی
فاز در STPگاز
نقطه ذوب202.0 K ​(−71.15 °C, ​−96.07 °F)
نقطه جوش211.3 K ​(−61.85 °C, ​−79.1 °F)
چگالی (در STP)9.73 g/L
در حالت مایع (در نقطه جوش)4.4 g/cm3
نقطه بحرانی377 K, 6.28 MPa
حرارت همجوشی3.247 kJ/mol
آنتالپی تبخیر 18.10 kJ/mol
ظرفیت حرارتی مولی5R/2 = 20.786 J/(mol·K)
فشار بخار
فشار (Pa) ۱ ۱۰ ۱۰۰ ۱ K ۱۰ K ۱۰۰ K
در دمای (K) 110 121 134 152 176 211
ویژگی‌های اتمی
عدد اکسایش0, +2, +6
الکترونگاتیویمقیاس پائولینگ: 2.2
انرژی یونش
  • 1st: 1037 kJ/mol
شعاع کووالانسی pm 150
شعاع واندروالسی220 pm
Color lines in a spectral range
خط طیف نوری رادون
دیگر ویژگی ها
ساختار بلوری ​(fcc)
Face-centered cubic crystal structure for رادون
رسانندگی گرمایی3.61 m W/(m·K)
رسانش مغناطیسیnon-magnetic
شماره ثبت سی‌ای‌اس10043-92-2
ایزوتوپ‌های رادون
ایزوتوپ فراوانی نیمه‌عمر (t۱/۲) حالت فروپاشی محصول
210Rn syn 2.4 h α 6.404 206Po
211Rn syn 14.6 h ε 2.892 211At
α 5.965 207Po
222Rn trace 3.8235 d α 5.590 218Po
224Rn syn 1.8 h β 0.8 224Fr
| منابع

رادون یک گاز پرتوزای بی‌رنگ ، بی‌بو، بدون مزه و از نظر شیمیایی بی‌اثر می‌باشد؛ و تنها با استفاده از دستگاه‌های مخصوص می‌توان وجود رادون را تشخیص داد. گاز رادون از واپاشی اورانیم موجود در طبیعت به‌وجود می‌آید. رادون تولید شده نیز، ذرات پرتوزای دیگری تولید می‌کند.

اثرات رادون بر سلامت انسانهاویرایش

رادون موجود در هوا از طریق تنفس وارد ریه انسان‌ها می‌شود. سپس رادون در ریه متلاشی می‌شود و ذره آلفا انتشار می‌دهد. ذره آلفا دارای جرم سنگین و بار الکتریکی دو برابر الکترون با علامت مثبت است. ذره آلفا انتشار یافته در ریه، دارای انرژی است؛ که این انرژی باعث حرکت ذره در بافت‌های ریه می‌شود، و به تدریج در مسیر حرکت و برخورد با سلول بافت‌های ریه یون‌سازی نموده، تا زمانی که انرژی خود را کاملاً از دست داده و متوقف شود. انرژی ذره آلفا که توسط بافت‌ها جذب می‌شود باعث آسیب به بافت‌ها یا مرگ آن‌ها می‌شود؛ بنابراین در صورتی‌که هوای تنفسی حاوی رادون به‌مقدار زیاد باشد، بافت‌های ریه به تدریج آسیب می‌بینند که در دراز مدت می‌تواند باعث سرطانی شدن این‌گونه بافت‌ها شود.

بر اساس تحقیقات بین‌المللی بعد از سیگار، رادون به عنوان مهم‌ترین عامل سرطان ریه شناخته شده‌است.[۱] به‌خصوص افراد سیگاری که هوای داخل منازل آنها، حاوی مقدار زیاد رادون باشد احتمال ابتلا آن‌ها به سرطان ریه به مراتب بالاتر از سایر افراد است. همچنین طبق گزارش کمیته علمی اثرات پرتوهای اتمی سازمان ملل (UNSCEAR 1977) به‌طور متوسط نیمی از پرتوگیری (معادل دز مؤثر) سالانه مردم در مناطقی که از نظر پرتوزائی عادی هستند ناشی از رادون و عناصر حاصل از فروپاشی آن است ( دو میلی سیورت در سال  ) .[۱]


راه‌های ورود رادون به فضاهای بستهویرایش

رادون موجود در خاک به تدریج در زیر ساختمان انباشته می‌شوند و فشار آن بالا می‌رود و چون فشار هوا در داخل ساختمان معمولاً کمتر از فشار در داخل خاک است باعث می‌شود که رادون موجود در خاک از طریق کف و دیوارها به داخل ساختمان منتقل شده و مقدار آن زیاد شود.

وجود ترک در دیوارها، محل‌های عبور شبکه تأسیسات ساختمان و هرگونه منفذ و روزنه در اتصالات و مصالح ساختمان می‌تواند در عبور رادون به داخل ساختمان مؤثر واقع شود. بیشترین مقدار رادون در زیرزمین و سپس در طبقات اولیه ساختمان وجود دارد. به‌طور خلاصه راه‌های ورود رادون به داخل ساختمان را می‌توان به صورت زیر خلاصه کرد:

  1. شکاف‌ها در کف ساختمان
  2. اتصالات ساختمانی
  3. شکاف‌ها در دیوارها
  4. درزها در اطراف لوله‌های سرویس‌های بهداشتی
  5. فضاهای خالی داخل دیوارها
  6. آب‌های مصرفی در داخل حمام و آشپزخانه

رادون در آب قابل حل می‌باشد، و به‌خصوص درآب چاه احتمال وجود آن بیشتر است. معمولاً در صد بسیار کمی از رادون موجود در آب (۰۱/۰ درصد) رها شده و وارد هوا می‌شود.

منابع انتقال رادون به جو (Outdoor)ویرایش

اورانیم طبیعی و رسوبات آن، در خاک پوسته زمین، سنگ گرانیت و صخره‌ها در سراسر کره زمین موجود می‌باشند؛ و در نتیجه در مصالح ساختمانی نیز با غلظت‌های متفاوت یافت می‌شوند. رادون تولید شده در خاک یا مصالح ساختمانی به تدریج وارد هوای محیط اطراف ما می‌شود. نرخ متوسط خروج رادون از خاک برابر ۵ پیکوکوری بر متر مربع در ثانیه   می‌باشد.[نیازمند منبع] به‌طور کلی می‌توان منابع انتقال رادون به هوا را به به صورت زیر بیان کرد:

۱- انتقال از خاک: ۸۰ درصد رادون پخش شده در اتمسفر از این طریق به‌وجود می‌آید

  • رادیوم -۲۲۶(در اصل اورانیوم-۲۳۸) موجود در خاک و لایه‌های زمین باعث تولید رادون می‌شوند به عنوان مثال در سنگ گرانیت به‌طور متوسط pCi/gr 6/1 معادل ppm 8/4 اورانیوم وجود دارد.
  • مقدار متوسط اورانیوم برای سنگ در پوسته زمین یک پیکوکوری بر گرم   و برای خاک pCi/gr 7/0 می‌باشد.
  1. انتقال از آب‌های زمینی
  2. ایجاد رادون ناشی از منابع گاز طبیعی، احتراق زغال‌سنگ و برخی صنایع بشری و غیره

منابع تولید رادون در محیطهای داخلی (Indoor)ویرایش

  1. خاک و سنگ‌های زیرین ساختمان
  2. مواد ساختمانی به کار رفته (سنگ و شن و ماسه)
  3. آب‌های مورد استفاده در خانه (آشپزخانه و حمام)


روشهای اندازه‌گیری رادونویرایش

  1. اندازه‌گیری کوتاه مدت: معمولاً چند ساعت تا چندین روز بنابر نوع و روش به کار گرفته شده زمان لازم است از تستهای کوتاه مدت می‌توان به روش به‌کارگیری زغال و تستهای مانیتورینگ پیوسته اشاره کرد. هر یک از این تستها می‌تواند به‌طور دقیق مقدار رادون را اندازه‌گیری کند، اگر چه در بعضی از اندازه‌گیری‌ها تغییراتی به چشم می‌خورد که می‌تواند ناشی از زمان‌های مختلف اندازه‌گیری، تغییر در شرایط محیطی (بازشدن پنجره‌ها و …) باشد که این تغییرات در غلظت رادون طبیعی است.
  2. اندازه‌گیری بلند مدت: اندازه‌گیری بلند مدت در یک خانه معمولاً چند ماهه یا فصلی انجام می‌شود. در این روش که به روش غیرفعال نیز معروف است، رادون به‌طور طبیعی به داخل سیستم اندازه‌گیری نفوذ کرده و ثبت می‌گردد. در این روش زمان طولانی تری نسبت به روش قبل مورد نیاز می‌باشد.

روشهای کاهش رادون در خانه‌هاویرایش

روش‌های کاهش رادون در خانه‌ها از نظر پیچیدگی، تأثیر بلند مدت در کاهش رادون و هزینه‌ها تفاوت قابل ملاحظه‌ای با یکدیگر دارند. مؤثر بودن هر یک از روش‌های کاهش رادون به خصوصیات ذاتی خانه، سطح رادون در آن و روش‌های ورودی گاز رادون بستگی دارد. برای حصول نتیجه بهتر ممکن است یک روش یا ترکیبی از روش‌ها بکار گرفته شود. (مخصوصاً وقتی سطح رادون بالا باشد.) برای ایجاد یک مکان با سطح رادون قابل قبول نیاز به بکارگیری افراد متبحر و متخصص در این حرفه می‌باشد اگر چه در بسیاری از موارد صاحبان خانه‌ها می‌توانند با اقدامات اولیه و کم هزینه کمک شایانی به کاهش سطح رادون در خانه‌های خود بکنند.

اقدام‌های لازم جهت کاهش رادونویرایش

  • بستن ورودی‌های اصلی رادون

- بیشتر مجاری و منافذ موجود در فونداسیون که ممکن است رادون از آنجا به داخل ساختمان نفوذ کند کوچک و ناپیدا هستند اگر چه بعضی از آن‌ها ممکن است بزرگ و قابل دیدن باشند. این مجاری باید به طریق مناسب و مقتضی بسته شوند.

  • بکارگیری سیستم لوله‌های خروج گاز (Vent) و هواکش (fan) که می‌تواند رادون را از محیط داخل به خارج هدایت کند.
  • بکارگیری روش مکش خاک (soil suction): با ایجاد مکش از طریق لوله‌های تعبیه شده از زیر ساختمان رادون تجمع یافته به هوای آزاد منتقل می‌گردد.
  • ایجاد فشار مثبت در خانه: این روش با به‌کارگیری یک فن به منظور ایجاد یک جریان هوا به داخل زیر زمین و طبقات تحتانی از طبقات فوقانی یا از خارج انجام می‌گیرد.
  • تهویه هوا به‌طور طبیعی: باز کردن پنجره‌ها، درها و تعبیه مجاری خروج هوا (Vent) در طبقات تحتانی
  • استفاده از یک چاهک فاضلاب کوچک (Sump) در زیر ساختمان و اتصال آن به یک لوله همراه با مکش هوا به خارج توسط یک هواکش با قدرت کم
  • رنگ آمیزی دیوارها با استفاده از رنگ‌های غیرقابل نفوذ

کاربردهاویرایش

کاربرد در پزشکیویرایش

در اوایل قرن بیستم، از گاز رادون جهت از بین بردن سلول‌های سرطانی استفاده می‌شده‌است. بدین منظور بیمار در اتاقی تحت پرتوگیری با گاز رادون قرار داده می‌شد. اما با پی بردن به ایجاد رادیکال آزاد در بدن پس از پرتوگیری با پرتوهای یون‌ساز، که می‌تواند منجر به اختلالات ژنتیکی و تولید سلول‌های سرطانی گردد، این روش منسوخ گردید. همچنین تصور بر این بوده که پرتوگیری با رادون، می‌توان در بهبود بیماری‌های سیستم ایمنی مؤثر واقع شود و به همین دلیل در اواخر قرن بیستم و اوایل قرن بیست ویکم، مردم به دنبال استفاده از این «معادن سلامتی» در مونتانا جهت درمان بیماری‌هایی نظیر آرتریت‌ها بودند و همانگونه که اشاره شد، با بررسی تأثیر پرتوهای یون‌ساز بر بدن، این رویه نیز متوقف گردید.

کاربرد در علومویرایش

در علوم اتمسفری، از غلظت گاز رادون در فضای باز، تا حدودی به منظور ردیابی توده‌های هوا استفاده می‌شود. همچنین از گاز رادون در مطالعات هیدرولوژی، به منظور بررسی برهم کنش و میزان نفوذ آب‌های زیرزمینی به آب چشمه‌ها استفاده می‌شود. برخی از محققین در مورد تغییرات غلظت گاز رادون به منظور پیش‌بینی زمین لرزه تحقیق کرده‌اند.

تاریخچهویرایش

رادون در سال ۱۹۰۰ توسط فریدریش ارنست دورن (Friedrich Ernst Dorn) که آن را برون‌تابهٔ رادیوم (Radium Emanation) نامید کشف شد. در سال ۱۹۰۸ ویلیام رامسی (William Ramsay) و رابرت ویتلا-گری (Robert Whytlaw-Gray) (که آن را نیتون نامید) آن را جدا کرده و چگالی آن را تعیین کردند و فهمیدند که رادون سنگین‌ترین گاز شناخته شده در آن زمان است. این گاز از سال ۱۹۲۳ رادون نامیده شد.

پیدایشویرایش

به‌طور میانگین در هر 1x ۱۰^۲۱ مولکول هوا یک مولکول رادون وجود دارد؛ و در هر یک مایل مربع از خاک به عمق ۶ اینچ یک گرم رادیوم وجود دارد که به رادون تجزیه شده و مقادیر بسیار ناچیزی از این گاز کشنده را در هوا منتشر می‌کند. رادون همچنین در برخی از چشمه‌های آب گرم نیز یافت می‌شود.

ایزوتوپهاویرایش

برای عنصر رادون ۲۰ ایزوتوپ شناخته شده‌است. پایدارترین ایزوتوپ رادون، رادون ۲۲۲ است که محصول فروپاشی (ایزوتوپ‌های دخترخوانده) رادیوم ۲۲۶ است که با نیمه عمر ۳٫۸۲۳ روز ذرات آلفا پرتوزا از خود می‌تاباند. رادیوم ۲۲۰ حاصل تجزیه توریوم (Thorium) است که تورون نامیده می‌شود که نیمه عمر آن ۵۵٫۶ ثانیه است و پرتو آلفا از خود می‌تاباند. رادون ۲۱۹ از آکتینیوم (Actinium) گرفته شده و آکتینون نامیده می‌شود که تاباننده پرتو آلفا بوده و نیمه عمرش ۳٫۹۶ ثانیه است.

هشدارهاویرایش

رادون گازی سرطان زاست. رادون یک ماده پرتوزا است و همیشه باید با احتیاط کامل با آن کار کرد. از آنجا که این عنصر ذرات آلفا از خود می‌تاباند تنفس آن بسیار خطرناک است. همچنین حاصل تجزیه‌ای آن غباری تشکیل می‌دهد که به راحتی وارد جریان هوا شده و برای همیشه در بافت‌های شش می‌چسبد و در یک قسمت از آن به سختی متمرکز می‌شود. محلهایی که در آن‌ها رادیوم، آکتینیوم و توریوم نگهداری شده‌اند باید به دقت هوا داده شوند تا از انباشتگی آن‌ها جلوگیری شود. انباشتگی رادون در هوا یکی از خطرات جدی در منابع سرب و اورانیوم است. انباشتگی رادون در فضای زیرزمین ساختمان و آب انبار خانه‌ها نیز باعث به وجود آمد نگرانی‌های زیادی در این رابطه شده‌است چرا که بسیاری از سرطانهای ریه به دلیل ارتباط با گاز رادون در هر سال گزارش می‌شوند.

منابعویرایش

  1. ۱٫۰ ۱٫۱ "A Citizen's Guide to Radon". www.epa.gov. United States Environmental Protection Agency. October 12, 2010. Retrieved January 29, 2012.

پیوند به بیرونویرایش