دانشچی پورتال جامع تحقیق و مقاله، مطالب علمی و هنری ، وبگردی و…
همه چیز درباره عنصر رادون (Rn)
رادون، (به انگلیسی : Radon) با علامت اختصاری Rn و عدد اتمی ۸۶، عنصری از جدول تناوبی در دسته گازهای نجیب است که در ادامه بیشتر با آن آشنا می شوید. با دانشچی همراه باشید.
عنصر رادون 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 ۲۲۲Rn است که نیمه عمرش برابر با ۳٫۸ روز می‌باشد.
عنصر رادون در نتیجه تجزیه طبیعی اورانیوم در سنگ‌ها و خاک، در هوا منتشر می‌شود. رادون گازی سنگین، بی‌رنگ، بی‌بو و بی‌طعم است که از درون زمین به بیرون تراوش می‌کند و در هوا پخش می‌شود. در بعضی از مناطق، بسته به زمین‌شناسی محلی، رادون در آبهای زمینی حل می‌شود و در هنگام استفاده از آن، در هوا منتشر شود.
به طور معمول سطح رادون در خارج از منازل (در نواحی غیرسربسته) پایین است. البته در بعضی از مناطق که تهویه مناسبی وجود ندارد (مانند معادن زیرزمینی) رادون در محل جمع می‌شود و سطح آن به حدي می‌رسد که می‌تواند خطر ابتلا به سرطان ریه را افزایش دهد.
شناسنامه رادون
عدد اتمی : ۸۶
جرم اتمی : ۲۲۲
نقطه ذوب : C° -۷۱
نقطه جوش : C° -۶۱.۷
شعاع اتمی : Å ۱.۲۰
ظرفیت : کامل
حالت استاندارد : گاز
نام گروه : ۱۸
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 1037
شکل الکترونی : Xe4f14 5d10 6s2 6p66
دانسیته : ۹.۹۶×۱۰-۳
گرمای فروپاشی : Kj/mol 2.89
گرمای تبخیر : Kj/mol 16.4
گرمای ویژه: J/g Ko 94
دوره تناوبی : ۶
تاریخچه عنصر رادون
عنص رادون در سال ۱۹۰۰ توسط “Friedrich Ernst Dorn” که آن را Darium Emanation نامید، کشف شد. در سال ۱۹۰۸، “William Ramsay” و “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 می‌باشد. این گاز از سال ۱۹۲۳، رادون نامیده شد.
پیدایش رادون
بطور میانگین در هر ۲۱۱۰ 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.
ویژگی های رادون
رادون در دما و فشار استاندارد یک گاز بی رنگ است ولی با سرما دادن به آن تا زیر درجه انجماد به رنگ سبز فسفری و درخشانی درمی آید که با پایین آوردن بیشتر دما به رنگ زرد و در نهایت در دمای ذوب به رنگ نارنجی مایل به قرمز تغییر می یابد. برخی از تجربیات نشان می دهند که فلور می تواند با رادون واکنش دهد و فلورید رادون کلاثریت های clathrates رادون را گزارش کرده اند.
تمرکز رادون طبیعی در جو بسیار ناچیز بوده و آب های طبیعی در تماس با جو همچنان رادون را در عمل تبخیر از دست می دهند. بنابراین آب های زیر زمینی در مقایسه با آب های سطحی تمرکز بیشتری از رادون ۲۲۲ را در خود دارند به علاوه مناطق اشباع شده یک خاک معمولاً مقدار بیشتری رادون در برابر مناطق اشباع نشده دارند که این به دلیل کمبود انتشار رادون در جو می باشد.
کاربردهای رادون
برخی بیمارستانها با انجام عمل پمپاژ گاز رادون از یک منبع رادیومی و ذخیره آن در لوله‌های بسیار کوچک که سوزن یا دانه نامیده می‌شود، رادون تولید می‌کنند که در موارد درمانی کاربرد دارد. رادون به دلیل از بین رفتن سریعش در هوا در مطالعات آب شناسی (هیدرولوژیک) برای مطالعه در خصوص فعل و انفعالات در آبهای زیرزمینی نهرها و رودخانه‌ها استفاده می‌شود.
ایزوتوپ های رادون
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.
اثرات رادون بر روی سلامتی
رادون موجود در هوا از طریق تنفس وارد ریه انسان‌ها می‌شود. سپس رادون در ریه تلاشی می‌نماید 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 بافت 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. بخصوص 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) بطور متوسط نیمی از پرتوگیری (معادل دز مؤثر) سالانه مردم در مناطقی که از نظر پرتوزائی عادی هستند ناشی از رادون و دختران آن است .
گاز رادون چگونه وارد خانه می شود
راه‌های ورود رادون به فضاهای بسته رادون موجود در خاک به تدریج در زیر ساختمان تجمع می‌نماید و فشار آن بالا می‌رود و چون فشار هوا در داخل ساختمان معمولاً کمتر 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 مصا لح ساختمان می‌تواند در عبور رادون به داخل ساختمان مؤ ثر واقع شود. بیشترین مقدار رادون در زیرزمین و سپس در طبقات اولیه ساختمان وجود دارد. بطور خلاصه راه‌های ورود رادون به داخل ساختمان را می‌توان به صورت زیر خلاصه کرد:
- شکافها در کف ساختمان
- اتصالات ساختمانی
- شکافها در دیوارها
- درزها در اطراف لوله‌های سرویس‌های بهداشتی
- فضاهای خالی داخل دیوارها
- آبهای مصرفی در داخل حمام و آشپزخانه
عنصر رادون ویژگی و اثرات آن بر روی سلامتی ـ دانشچی
