เรดอน (Rn)องค์ประกอบทางเคมีก๊าซกัมมันตภาพรังสีหนักของกลุ่ม 18 (ก๊าซมีตระกูล) ของตารางธาตุที่เกิดจากการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีของเรเดียม (เรดอนเดิมเรียกว่าเรเดียมปล่อยก๊าซเรือนกระจก) เรดอนเป็นก๊าซไม่มีสีหนักกว่าอากาศ 7.5 เท่าและหนักกว่าไฮโดรเจน 100 เท่า ก๊าซเหลวที่ −61.8 ° C (−79.2 ° F) และค้างที่ −71 ° C (−96 ° F) ในการระบายความร้อนเพิ่มเติมเรดอนแข็งจะเรืองแสงด้วยแสงสีเหลืองอ่อนที่กลายเป็นสีส้มแดงที่อุณหภูมิของอากาศเหลว (−195 ° C [−319 ° F])
เรดอนนั้นหายากในธรรมชาติเพราะไอโซโทปของมันนั้นมีอายุสั้นและเพราะเรเดียมนั้นเป็นองค์ประกอบที่หายาก บรรยากาศมีร่องรอยของเรดอนใกล้พื้นดินอันเป็นผลมาจากการซึมซับของดินและหินซึ่งทั้งสองอย่างนี้มีปริมาณเรเดียมในนาที (เรเดียมเกิดขึ้นจากการสลายตัวตามธรรมชาติของยูเรเนียมที่มีอยู่ในหินประเภทต่างๆ)
ในช่วงปลายทศวรรษ 1980 ก๊าซเรดอนที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติได้รับการยอมรับว่าเป็นอันตรายต่อสุขภาพอย่างร้ายแรง กัมมันตภาพรังสีการสลายตัวของยูเรเนียมในแร่ธาตุโดยเฉพาะอย่างยิ่งหินแกรนิตสร้างก๊าซเรดอนที่สามารถแพร่กระจายผ่านดินและหินและเข้าไปในอาคารผ่านชั้นใต้ดิน (เรดอนมีความหนาแน่นสูงกว่าอากาศ) และผ่านแหล่งน้ำที่มาจากบ่อน้ำ (เรดอน. ก๊าซสามารถสะสมในอากาศของบ้านที่มีการระบายอากาศไม่ดี การสลายตัวของเรดอนทำให้เกิด "ลูกสาว" ที่มีกัมมันตภาพรังสี (พอโลเนียมบิสมัทและไอโซโทปตะกั่ว) ที่สามารถกลืนกินจากน้ำดีหรือสามารถดูดซับในอนุภาคฝุ่นและหายใจเข้าสู่ปอด การสัมผัสกับความเข้มข้นสูงของเรดอนนี้และลูกสาวในช่วงหลายปีที่ผ่านมาสามารถเพิ่มความเสี่ยงในการเกิดมะเร็งปอดได้อย่างมาก อันที่จริงแล้วเรดอนได้รับการพิจารณาว่าเป็นสาเหตุที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของโรคมะเร็งปอดในหมู่ผู้ไม่สูบบุหรี่ในสหรัฐอเมริกา ระดับเรดอนจะสูงที่สุดในบ้านที่สร้างขึ้นด้วยการก่อตัวทางธรณีวิทยาที่ประกอบด้วยแร่ยูเรเนียม
ตัวอย่างของเรดอนที่มีความเข้มข้นถูกจัดทำขึ้นสังเคราะห์สำหรับวัตถุประสงค์ทางการแพทย์และการวิจัย โดยทั่วไปปริมาณเรเดียมจะถูกเก็บไว้ในภาชนะแก้วในสารละลายน้ำหรือในรูปของของแข็งที่มีรูพรุนซึ่งเรดอนสามารถไหลได้อย่างง่ายดาย ทุกสองสามวันเรดอนที่สะสมจะถูกปั๊มออกทำให้บริสุทธิ์และบีบอัดเป็นหลอดขนาดเล็กซึ่งจะถูกผนึกและกำจัดออก หลอดก๊าซเป็นแหล่งของรังสีแกมม่าที่ผ่านการเจาะซึ่งส่วนใหญ่มาจากผลิตภัณฑ์สลายตัวของเรดอนบิสมัท -214 มีการใช้หลอดเรดอนในการรักษาด้วยรังสีและถ่ายภาพรังสี
เรดอนธรรมชาติประกอบด้วยสามไอโซโทปหนึ่งจากหนึ่งในสามชุดของกัมมันตภาพรังสี - สลายตัวตามธรรมชาติ (ยูเรเนียมทอเรียมและอนุกรมแอคติเนียม) ค้นพบในปี 1900 โดย Friedrich E. Dorn นักเคมีชาวเยอรมันเรดอน -222 (ครึ่งชีวิต 3.823 วัน) ไอโซโทปที่มีอายุยาวนานที่สุดเกิดขึ้นในชุดยูเรเนียม บางครั้งชื่อเรดอนจะถูกสงวนไว้สำหรับไอโซโทปนี้เพื่อแยกความแตกต่างจากไอโซโทปธรรมชาติอีกสองอันที่เรียกว่า ธ อรอนและแอคติอนเนื่องจากพวกมันมีต้นกำเนิดในทอเรียมและชุดแอคติเนียมตามลำดับ
Radon-220 (thoron; 51.5 วินาทีครึ่งชีวิต) ถูกพบครั้งแรกในปี 1899 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ Robert B. Owens และ Ernest Rutherford ผู้สังเกตว่ากัมมันตภาพรังสีของสารประกอบทอเรียมอาจถูกพัดพาไปโดยลมในห้องปฏิบัติการ Radon-219 (actinon; 3.92-second half-life) ซึ่งเกี่ยวข้องกับ actinium ถูกค้นพบอย่างอิสระในปี 1904 โดยนักเคมีชาวเยอรมัน Friedrich O. Giesel และนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศสAndré-Louis Debierne ไอโซโทปกัมมันตรังสีที่มีมวลตั้งแต่ 204 ถึง 224 ถูกระบุว่าเป็นเรดอน -222 มีอายุยาวนานที่สุดซึ่งมีอายุครึ่งชีวิต 3.82 วัน ไอโซโทปทั้งหมดสลายตัวไปเป็นผลิตภัณฑ์สุดท้ายที่เสถียรของฮีเลียมและไอโซโทปของโลหะหนักซึ่งมักจะนำไปสู่
อะตอมเรดอนมีองค์ประกอบทางอิเลคทรอนิกส์ที่มีความเสถียรเป็นพิเศษของอิเล็กตรอนแปดตัวในเปลือกนอกซึ่งเป็นสาเหตุของการไม่ได้ใช้งานคุณสมบัติทางเคมีของธาตุ เรดอนอย่างไรก็ตามไม่ได้ทำปฏิกิริยาทางเคมี ยกตัวอย่างเช่นการมีอยู่ของสารประกอบเรดอนดิฟลูออไรด์ซึ่งมีความเสถียรทางเคมีมากกว่าสารประกอบอื่น ๆ ของก๊าซมีตระกูลปฏิกิริยาคริปทอนและซีนอนก่อตั้งขึ้นในปี 2505 อายุการใช้งานสั้นของเรดอนและกัมมันตภาพรังสีพลังงานสูงทำให้เกิดปัญหาในการสืบสวน ของสารประกอบเรดอน
เมื่อมีการรวมกันของปริมาณเรดอน -222 และก๊าซฟลูออรีนเป็นความร้อนถึงประมาณ 400 ° C (752 ° F) เรดอนฟลูออไรด์จะไม่เกิดขึ้น การแผ่รังสีαที่รุนแรงของปริมาณเรเดียมและรังสีเป็นมิลลิวินาทีให้พลังงานที่เพียงพอเพื่อให้เรดอนในปริมาณดังกล่าวตอบสนองอย่างเป็นธรรมชาติกับฟลูออรีนก๊าซที่อุณหภูมิห้องและฟลูออรีนเหลวที่ −196 ° C (−321 ° F) เรดอนถูกออกซิไดซ์โดยฟลูออไรด์ฮาโลเจนเช่น ClF 3, BrF 3, BrF 5, IF 7และ [NiF 6] 2−ในโซลูชัน HF เพื่อให้โซลูชันที่เสถียรของเรดอนฟลูออไรด์ ผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยาฟลูออไรด์เหล่านี้ยังไม่ได้รับการวิเคราะห์อย่างละเอียดเนื่องจากมีมวลน้อยและมีกัมมันตภาพรังสีรุนแรง อย่างไรก็ตามเมื่อเปรียบเทียบปฏิกิริยาของเรดอนกับคริปทอนและซีนอนมันเป็นไปได้ที่จะอนุมานว่าเรดอนนั้นเป็นรูปแบบของฟลูออไรด์ RnF 2และอนุพันธ์ของไดฟลูออไรด์ การศึกษาแสดงว่าเรดอนไอออนิกมีอยู่ในจำนวนมากของการแก้ปัญหาเหล่านี้และเชื่อว่าจะเป็น Rn 2+, RNF +และ RNF 3 - พฤติกรรมทางเคมีของเรดอนจะคล้ายกับฟลูออไรด์ของโลหะและสอดคล้องกับตำแหน่งในตารางธาตุในฐานะองค์ประกอบโลหะ
คุณสมบัติองค์ประกอบ
| เลขอะตอม | 86 |
|---|---|
| ไอโซโทปเสถียร | (222) |
| จุดหลอมเหลว | −71 ° C (−96 ° F) |
| จุดเดือด | −62 ° C (−80 ° F) |
| ความหนาแน่น (1 atm, 0 ° C [32 ° F]) | 9.73 กรัม / ลิตร (0.13 ออนซ์ / แกลลอน) |
| สถานะออกซิเดชัน | 0, +2 |
| config อิเล็กตรอน | (Xe) 4f 14 5d 10 6s 2 6p 6 |
