تحقیق مقاله رادون

رادون یکی از عناصر شیمیایی جدول تناوبی است که نماد آن Rn و عدد اتمی آن ۸۶ است. این عنصر از گازهای بی اثر و پرتوزا است که توسط رادیوم به وجود میاید. رادون یکی از سنگین‌ترین گازها بوده و برای سلامتی مضر است. پایدارترین ایزوتوپ آن Rn۲۲۲ است که نیمه عمرش ۳٫۸ روز بوده و در پرتودرمانی کاربرد دارد.

ویژگی‌های درخور نگرش

رادون که جزو گازهای بی‌اثر است از گازهای اثیل بوده و یکی از سنگین‌ترین گازها در دمای اتاق است. (سنگین‌ترین گاز تنگستن هگزافلورید WF۶ Tungsten Hexafluride است.) 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 در می‌آید که با کاهش بیشتر دما به رنگ زرد و در نهایت در دمای ذوب به رنگ نارنجی مایل به قرمز تغییر می‌‌یابد. برخی از تجربیات نشان می‌دهند که فلوئور می‌تواند با رادون واکنش دهد و فلوئورید رادون کلاثریت‌های (clathrates) رادون را گزارش کرده‌اند . تمرکز رادون طبیعی در جو بسیار ناچیز بوده و آبهای طبیعی در تماس با جو همچنان رادون را در عمل تبخیر از دست می‌دهند. بنابر این آبهای زیر زمینی در مقایسه با آبهای 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 است.

کاربردها

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 پژوهش‌های آب‌شناسی برای مطالعه در باره چگونگی واکنش‌ها در آبهای زیرزمینی، جویبارها و رودخانه‌ها استفاده می‌شود.

تاریخچه

رادون در سال ۱۹۰۰ توسط فریدریش ارنست دورن (Friedrich Ernst Dorn) که آن را برون‌تابهٔ داریوم (Darium 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.

پیدایش

به طور میانگین در هر ۱x ۱۰^۲۱ مولوکول 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.

ایزوتوپها

برای عنصر رادون ۲۰ ایزوتوپ شناخته شده است. پایدارترنی 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 بازمی‌تاباند. رادون ۲۱۹ از آکتینیوم (Actinium) گرفته شده و آکتینون نامیده می‌شود که تاباننده پرتو آلفا بوده و نیمه عمرش ۳٫۹۶ ثانیه است.

هشدارها

رادون یک گاز 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 درون‌دمیدن آن بسیار خطرناک است همچنین محصولات 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 به باد 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 خانه‌ها نیز باعث به وجود آمد نگرانیهای زیادی در این رابطه شده است چرا که بسیاری از سرطانهای ریه به دلیل ارتباط با گاز رادون در هر سال گزارش می‌شوند.

Rn

   رادون ( Radon ) :
 

نمایی از عنصر Rn

رادون عنصری گازی بی رنگ و رادیو اکتیویته است که از فرو پاشی رادیم به دست می آید . رادون یکی از سنگینترین گازهاست و برای سلامتی مضر است . پایدارترین ایزوتوپ آن Rn-222 است که نیمه عمر 3.8 روز دارد و در پرتو درمانی استفاده می شود . هنگامی که زیر نقطه انجماد سرد می شود رنگ فسفری درخشانی دارد که در درجه حرارت پایین تر به زرد تبدیل می شود و در دمای هوا به قرمز و نارنجی تبدیل می شود . این عنصر در سال 1900 توسط Friedrich Ernst کشف گردید .

در سال 1908 Ramsay , Gray این عنصر را توسط تعیین چگالی از گازهای سنگین جداسازی کردند. این عنصر ذاتاً بی اثر است و در جدول تناوبی در گروه گازهای نجیب وجود دارد. از سال 1923 نام این عنصر رادون نهاده شد.
حدود 20 ایزوتوپ از این عنصر شناخته شده است. رادون 220 ناشی از توریوم طبیعی دارای نیمه عمر 55.6 ثانیه است و اشعه آلفا از خود ساتع می کند. رادون 219 از اکتینیوم گرفته شده است. این ایزوتوپ دارای نیم عمر 3.96 ثانیه است و از خود اشعه آلفا ساتع می کند. رادون در آب چشمه ها وجود دارد مثل چشمه آبی داغ Arkansas .
میانگین میزان رادون در هوا 1 x 1021 قسمت است. رادون در دمای معمولی گاز بی رنگی است وقتی که دما به زیر صفر می رسد رادون به رنگ فسفری مایل به زرد درخشان در می آید که با پایین آمدن دما رنگ آن قرمز مایل به پرتقالی می شود.
رادون هنوز برای مصارف بیمارستانی مثل سوزن بخیه مورد استفاده قرار می گیرد
قیمت این عنصر حدود 4 دلار در m است.
در موقع استفاده از این عنصر باید دقت لازم را به عمل آورد. باید در آزمایشگاه هنگام استفاده تهویه لازم داشته باشد تا به بدن آسیبی نرسد. توسط پرتوهای رادون آسیب زیادی به ششها می رسد.

 

عنصر Rn در طبیعت

اثرات رادون بر روی سلامتی :
رادون در محیط زیست به صورت گازی وجود دارد. در نتیجه از راه تنفس وارد بدن انسان می شود. به طور کلی میزان رادون موجود در دیگر بخشهای زیست کره، پایین است اما در محیطهای بسته میزان رادون موجود درهوا اندکی بالاتر است. در خانه، مدرسه و ساختمانها، میزان رادون بیشتر است زیرا رادون از طریق شکافهای موجود وارد خانه می شود.
بعضی از چاههای عمیقی که از آنها آب آشامیدنی استحصال می شود هم حاوی رادون می باشند. در نتیجه رادون از طریق آب آشامیدنی وارد بدن بعضی از افراد می شود.
میزان رادون موجود در آب زیرزمینی هم بالاست اما معمولا رادون به سرعت در هوا منتشر می شود و از طریق آب زیرزمینی وارد آبهای سطحی می شود.
تنفس غلظت بالای رادون باعث بیماریهای ریوی می شود. وقتی تماس با رادون طولانی مدت باشد، احتمال بروز سرطان ریه افزایش می یابد. رادون سالها بعد از تماس باعث ابتلا به سرطان می شود.
رادون می تواند رادیواکتیو باشد اما تابش گامای آن اندک است. در نتیجه اثرات مضر ناشی از تابش رادون بدون تماس با ترکیبات رادون رخ نمی دهند.
هنوز مشخص نشده که آیا رادون می تواند باعث ایجاد عوارض در دیگر اندامهای اطراف شش شود یا نه. اثرات و عوارض ناشی از وجود رادون در غذا و آب آشامیدنی ناشناخته هستند.

اثرات زیست محیطی رادون :
رادون یکی از ترکیبات رادیواکتیو است که به ندرت در محیط به صورت طبیعی وجود دارد. اکثر ترکیبات رادون موجود در محیط زیست ناشی از فعالیتهای بشری هستند. رادون از راه خاک، معادن اورانیوم و فسفات و احتراق ذغال وارد محیط می شود.
بخشی از رادون موجود در خاک به سطح می رسد و از راه تبخیر وارد هوا می شود. در هوا ،ترکیبات رادون به ذرات گرد و غبار و دیگر ذرات می چسبند. رادون می تواند در خاک به سمت بخشهای پایینی حرکت کند و وارد آب زیرزمینی می شود. اما قسمت عمده رادون در خاک باقی می ماند.
طول عمر رادون رادیواکتیو حدود 4 روز است. این بدان معناست که از مقدار مشخصی رادون، نیمی از آن ظرف چهار روز به ترکیبات دیگری که معمولا زیان کمتری دارند تبدیل می شود.