Радон-222 - Radon-222

Радон-222,222Rn
Общий
Символ222Rn
Именарадон-222, Rn-222, излучение радия
Протоны86
Нейтронов136
Данные о нуклидах
Природное изобилиеСлед
Период полураспада3,8215 г[1]
Родительские изотопы226Ра  (α )
Продукты распада218По
Изотопная масса222.0175763[2] ты
Вращение0
Режимы распада
Режим распадаЭнергия распада (МэВ )
Альфа-распад5.5904[2]
Изотопы радона
Полная таблица нуклидов

Радон-222 (222Rn, Rn-222, исторически эманация радия или радон) является наиболее стабильным изотоп из радон, с период полураспада примерно 3,8 дня. Это преходяще в цепочка распада из изначальный уран-238 и является непосредственным продуктом распада радий-226. Радон-222 был впервые обнаружен в 1899 году и был идентифицирован как изотоп нового элемент несколько лет спустя. В 1957 году название радон, ранее называвшаяся только радон-222, стала названием элемента. Радон-222 из-за своей газообразной природы и высокой радиоактивности является одной из основных причин рак легких.

История

После открытия 1898 г. радий посредством химического анализа радиоактивный руда Мари и Пьер Кюри наблюдал новое радиоактивное вещество, исходящее из радия в 1899 году, которое было сильно радиоактивным в течение нескольких дней.[3] Примерно в то же время Эрнест Резерфорд и Роберт Б. Оуэнс наблюдали аналогичное (хотя и более короткоживущее) излучение от торий соединения.[4] Немецкий физик Фридрих Эрнст Дорн в начале 1900-х годов тщательно изучили эти излучения и отнесли их к новому газообразному элементу - радону. В частности, он изучил продукт в урановая серия, радон-222, который он назвал эманация радия.[5]

В начале 20 века элемент радон был известен под несколькими разными названиями. Химик Уильям Рамзи, который подробно изучал химические свойства элемента, предложил название нитон, и Резерфорд первоначально предложил эманация. В это время, радон относится только к изотопу 222Rn, а имена актинон и торон обозначенный 219Rn и 220Rn соответственно.[6] В 1957 г. Международный союз теоретической и прикладной химии (IUPAC) продвинул название радон для ссылки на элемент, а не просто 222Rn; это было сделано в соответствии с новым правилом, касающимся соглашений об именах изотопов.[6] Это решение было спорным, потому что считалось, что оно придавало необоснованное доверие тому, что Дорн идентифицировал радон-222 по сравнению с идентификацией Резерфордом радона-220, и историческое использование названия радон создало путаницу относительно того, является ли элемент или изотоп. 222Обсуждали Rn.[6]

Свойства распада

Цепочка распада урана-238, известная как серия урана или серия радия, членом которой является радон-222.

Радон-222 образуется в урановом ряду из альфа-распад радия-226, период полураспада которого составляет 1600 лет. Сам радон-222 альфа распадается до полоний-218 с периодом полураспада примерно 3,82 дня, что делает его наиболее стабильным изотопом радона.[1] Его конечный продукт распада стабильный свинец-206.

В теории, 222Rn способен двойной бета-распад к 222Ra, а в зависимости от измерения массы - разовая бета-распад к 222Fr также может быть разрешено.[7][а] Эти моды распада были найдены, давая более низкие частичный период полураспада лимит 8 лет для обоих переходов. Если бета-распад 222Rn возможен, предполагается, что он имеет очень низкую энергию распада (24-21 кэВ ) и, следовательно, период полураспада порядка 105 лет, что также приводит к очень низкой вероятности ветвления по сравнению с альфа-распадом.[7]

Возникновение и опасности

Основная статья: Воздействие радона на здоровье

Все изотопы радона опасны из-за их радиоактивности, газовой природы, химической инертности и радиоактивности продуктов их распада (потомков). Радон-222 особенно опасен, поскольку его более длительный период полураспада позволяет ему проникать в почву и горные породы, где он образуется в следовых количествах в результате распада урана-238, и концентрироваться в зданиях и урановые рудники. Это контрастирует с другими природными изотопами, которые распадаются намного быстрее (период полураспада менее 1 минуты) и, таким образом, не вносят значительного вклада в радиационное воздействие.[8] При более высоких концентрациях газообразный 222Rn может вдыхаться и распадаться перед выдохом, что приводит к накоплению его дочерей. 218По и 214По в легких, чья высокоэнергетическая альфа и гамма радиация повреждает клетки. Длительные периоды воздействия 222Rn и его потомство в конечном итоге вызывают рак легких.[8] В качестве альтернативы радон может попасть в организм через загрязненную питьевую воду или в результате распада проглоченного радия.[9] - превращение диффузии радона в одну из величайших опасностей радия.[10] Таким образом, 222Rn - это канцероген; фактически, это вторая ведущая причина рака легких в Соединенные Штаты после курение сигарет,[9] с более чем 20 000 смертей в год, вызванных радоновым раком легких.[8][11]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ AME2016 дает 222Rn меньшая масса, чем 222Пт,[1] который запретил бы единичный бета-распад, хотя он возможен в пределах заданной погрешности и явно предсказан Белли и др.

Рекомендации

  1. ^ а б c Audi, G .; Кондев, Ф. Г .; Wang, M .; Huang, W. J .; Наими, С. (2017). «Оценка ядерных свойств NUBASE2016» (PDF). Китайская физика C. 41 (3): 030001. Bibcode:2017ЧФК..41с0001А. Дои:10.1088/1674-1137/41/3/030001.
  2. ^ а б Wang, M .; Audi, G .; Кондев, Ф. Г .; Huang, W. J .; Naimi, S .; Сюй, X. (2017). «Оценка атомной массы AME2016 (II). Таблицы, графики и ссылки» (PDF). Китайская физика C. 41 (3): 030003-1–030003-442. Дои:10.1088/1674-1137/41/3/030003.
  3. ^ Fry, C .; Тоннессен, М. (2013). «Открытие изотопов астата, радона, франция и радия». Атомные данные и таблицы ядерных данных. 99 (5): 497–519. arXiv:1205.5841. Bibcode:2013ADNDT..99..497F. Дои:10.1016 / j.adt.2012.05.003.
  4. ^ Тоннессен, М. (2016). Открытие изотопов: полный сборник. Springer. п. 8. Дои:10.1007/978-3-319-31763-2. ISBN  978-3-319-31761-8. LCCN  2016935977.
  5. ^ Джордж, A.C. (2008). "Всемирная история исследования и измерения радона с начала 1900-х годов до наших дней" (PDF). Материалы конференции AIP. 1034 (1): 20–36. Bibcode:2008AIPC.1034 ... 20G. CiteSeerX  10.1.1.618.9328. Дои:10.1063/1.2991210.
  6. ^ а б c Thornton, B.F .; Бёрдетт, С.С. (2013). «Напоминая о признании радона». Химия природы. 5 (9): 804. Bibcode:2013НатЧ ... 5..804Т. Дои:10.1038 / nchem.1731. PMID  23965684.
  7. ^ а б Belli, P .; Bernabei, R .; Cappella, C .; Caracciolo, V .; Cerulli, R .; Даневич, Ф.А .; Ди Марко, А .; Incicchitti, A .; Poda, D.V .; Полищук, О.Г .; Третьяк, В. (2014). «Исследование редких ядерных распадов с BaF.2 кристаллический сцинтиллятор, загрязненный радием ». Европейский физический журнал A. 50 (9): 134–143. arXiv:1407.5844. Bibcode:2014EPJA ... 50..134B. Дои:10.1140 / epja / i2014-14134-6.
  8. ^ а б c Оценка EPA рисков от радона в домах (PDF) (Отчет). Управление радиации и внутреннего воздуха, Агентство по охране окружающей среды США. 2003 г.
  9. ^ а б Факты EPA о радоне (PDF) (Отчет). Агентство по охране окружающей среды США. стр. 1–3. Получено 22 февраля 2019.
  10. ^ «Радиационная защита: Радий». Агентство по охране окружающей среды США. Архивировано из оригинал 11 февраля 2015 г.. Получено 22 февраля 2019.
  11. ^ «Информационный бюллетень по радону: что это такое, как он влияет на нас, почему это важно». Эйр Чек, Инк. Получено 22 февраля 2019.