Ваш браузер устарел. Рекомендуем обновить его до последней версии.

Радон

Радон (лат. Radonum), Rn, радиоактивный химический элемент VIII группы периодической системы Менделеева; атомный номер 86, относится к инертным газам. Три α-радиоактивных изотопа Радон встречаются в природе как члены естественных радиоактивных рядов. 219Rn (член ряда актиноурана; период полураспада Т½ = 3,92 сек); 220Rn (ряд тория, Т½ = 54,5 сек) и 222Rn (ряд урана - радия, Т½ = 3,823 сут). Изотоп 219Rn называется также актинон (символ An), 220Rn - торон (Tn), a 222Rn называется истинным Радоном и часто обозначают просто символом Rn. Искусственно, с помощью ядерных реакций получено свыше 20 изотопов Радона с массовыми числами между 201 и 222. Для синтеза нейтронодефицитных изотопов Радона с массовыми числами 206-212 в Объединенном институте ядерных исследований (г. Дубна, СССР) создана специальная газохроматографическая установка, позволяющая за полчаса получать сумму этих изотопов в радиохимически чистом виде.

Открытие Радона - результат ранних работ по изучению радиоактивности. В 1899 американский физик Р. Б. Оуэнс обнаружил, что при распаде Th образуется некая радиоактивная субстанция, которую можно удалить из растворов, содержащих Th, потоком воздуха. Эту субстанцию Э. Резерфорд назвал эманацией (от лат. emano - вытекаю). В 1899 году Резерфорд, работавший тогда в Канаде, доказал, что открытая Оуэнсом эманация тория - радиоактивный газ. В том же году Э. Дорн в Германии и А. Дебьерн во Франции сообщили, что и при распаде радия образуется эманация (эманация радия, радон). В 1903 была открыта и эманация актиния, актинон (природные изотопы Радона и в настоящее время часто называют эманациями). Таким образом в случае Радона ученые практически впервые столкнулись с существованием у одного элемента нескольких разновидностей атомов, которые позднее и были названы изотопами. Э. Резерфорд, У. Рамзай, Ф. Содди и других показали, что эманация радия - новый химический элемент, относящийся к инертным газам. За способность люминесцировать в конденсированном состоянии Радон предполагали назвать нитоном (от лат. nitens - сияющий).

Радон - один из самых редких элементов. Содержание его в земной коре глубиной до 1,6 км около 115 т. Образующийся в радиоактивных рудах и минералах Радон постепенно поступает на поверхность земли, в гидросферу и в атмосферу. Средняя концентрация Радона в атмосфере около 6·10-17% (по массе); в морской воде - до 0,001 пкюри/л.

При нормальных условиях Радон - газ без цвета, запаха и вкуса; tкип -61, 8°С, tпл -71°С. Плотность при 0°С около 9,9 г/л. В 1 объеме воды при 0°С растворяется около 0,5 объема Радона (в органических растворителях значительно больше). На внешней электронной оболочке атома Радона находится 8 электронов (конфигурация 6s26), именно поэтому химически Радон весьма недеятелен. Как и ксенон, Радон дает фторид (вероятно, состава RnF2), который при 500 °С восстанавливается водородом до элементарного Радона. Как установил Б. А. Никитин, Радон может образовывать клатраты с водой, фенолом, толуолом и т. д.

Для получения Радона (его изотопа 222Rn) через водный раствор соли радия пропускают ток газа (азота, аргона и т. п.). Прошедший через раствор газ содержит около 10-5% Радона. Для извлечения Радон используют или его способность хорошо сорбироваться на пористых телах (активный уголь и других), или специальные химические методы. Доступные количества чистого Радона не превышают 1 мм3.

Радон сильно токсичен, что связано с его радиоактивными свойствами. При распаде Радона образуются нелетучие радиоактивные продукты (изотопы Ро, Bi и Рb), которые с большим трудом выводятся из организма. Поэтому при работе с Радоном необходимо использовать герметичные боксы и соблюдать меры предосторожности.

Применение радона

Радон применяют в основном в медицине. Воды, содержащие Радон, используют при лечении заболеваний нервной и сердечнососудистой систем, органов дыхания и пищеварения, костей, суставов и мышц, гинекологии, заболеваний, болезней обмена веществ и других.

На определении концентрации Радона в приповерхностном слое воздуха основаны эманационные методы геологической разведки, позволяющие оценить содержание U и Th в почвах, в прилегающих к поверхности горных породах и т. д. Используется Радон также в научных исследованиях. По радиоактивности Радона, находящегося в равновесии с U или Th, иногда определяют содержание этих элементов, например в образцах горных пород. Изучение изменений структуры твердых веществ эманационным методом основано на измерении скорости выделения Радона при нагревании из твердых образцов, содержащих радиоактивные изотопы - предшественники Радон в радиоактивных рядах 232Th или 235U.

В настоящее время механизм действия радоновых вод рисуется в следующем виде. Растворенный радон при купанье диффундирует сквозь кожу и оказывает воздействие на центральную нервную систему и через нее на многие функции организма. Надо думать, что активность самого радона играет здесь небольшую роль, поскольку подавляющая масса излучаемых α-частиц поглощается водой и не достигает тела. Основное действие оказывает активный налет продуктов распада радона, сохраняющийся на коже больного и после окончания процедуры.
 
Разнообразны способы клинического использования радоновых вод. Их пьют, принимают радоновые ванны, души, грязи; ими промывают кишечник. В эманоториях больные дышат сухим воздухом, обогащенным радоном, в ингаляториях вдыхают распыленную радоновую воду.
В бывшем Советском Союзе функционируют многие курорты с радоновыми источниками. Из них наиболее известны Пятигорск, Цхалтубо, Белокуриха, Джеты-Огуз, Увильды. Важное значение приобрели также лечебные учреждения, применяющие искусственно обогащенные радоном пресные, морские или минеральные воды.
 
В очень малых концентрациях радон находит применение в сельском хозяйстве. Им активируют корма с целью усиления обмена веществ в организме животных, что в конечном счете способствует повышению продуктивности животноводства.
 
Радон и в меньшей мере торон, возникнув в земной коре при радиоактивном распаде, кочуют в горных породах на значительные расстояния, если им не преграждают путь плотные газонепроницаемые массивы. Оттого в некоторых местах с рыхлыми породами наблюдается постоянный ореол рассеяния эманации, достигающий почвы. В почве радон хорошо адсорбируется, поэтому в ней обычны концентрации радона, в тысячу раз превышающие его содержание в припочвенном слое атмосферы.
 
Такие ореолы помогают обнаруживать радиоактивные руды и сопутствующие им руды тугоплавких металлов методом эманационной съемки. Метод заключается в отборе проб почвы и их анализе в переносном приборе — эманометре.  В  почву  на  заданную  глубину  (обычно около метра) погружается зонд в виде металлической трубки, через которую поршневым насосом отбирается почвенный   воздух в эманационную   камеру   прибора. Радиоактивность измеряется  с помощью электрометра.
 
Прибор измеряет радиоактивность почвенного воздуха в пределах от долей до нескольких тысяч эманов и позволяет отличить радон от торона. В этом случае, отобрав пробу воздуха, отсчитывают показание прибора сразу же и через 3 мин. Если радон преобладает, второй отсчет будет немногим отличаться от первого; в противном случае (преобладание торона). радиоактивность уменьшится за 3 мин в несколько раз.
 
Эманационный метод особенно ценен, когда толща пород непроницаема для γ-лучей и неприменима γ-съемка. Поверхностная радоновая съемка осуществима на участках, закрытых наносами мощностью до 6 м. Чтобы обнаружить ореол рассеяния на больших глубинах, воздух засасывают из буровых скважин.
 
Разнообразно применение радона в науке. Содержание радия и старших материнских членов рядов определяют по количеству радона, торона или актинона, выделенному из радиоактивной равновесной системы элементов. Частично сохранила свое значение смесь радона с бериллием, которая исторически первой использовалась в качестве источника нейтронов. Ныне наиболее мощным источником нейтронов является ядерный реактор. Изучение динамики концентраций радона и торона в атмосфере дало важные сведения для метеорологии о перемешивании воздушных масс по вертикали, об их передвижении на различных высотах от полюсов к средним широтам и экватору и обратно. Систематизация таких сведений в широких масштабах позволит, как рассчитывают, усовершенствовать службу предсказания погоды  во  всех  частях  планеты.
 
В качестве радиоактивно трассирующего и недеятельного газа радон находит применение всюду, где требуется изучить характер   движения и скорость газовых потоков. С его помощью, например, исследуют режим работы доменных печей, В фурму доменной печи вводят ампулу с несколькими милликюри радона. В заданный момент ампулу взрывают, и радон вместе с дутьем поступает в печь. В верхней части печи (колошнике) отбирают пробы газа, и но ним судят о скорости прохождения газовых потоков в различных зонах печи.
Система комментирования SigComments

Не нашли что искали? Вы можете оставить заявку, в форме обратной связи.

Портал Gosstanart.info не осуществляет коммерческой деятельности, не сотрудничает с рекламодателями, производителями товаров и компаниями предоставляющими услуги. Просьба, не обращаться с коммерческими предложениями! Вся информация, представленная на портале, результат независимых исследований и является свободно распространяемой информацией.

Главная  Новости портала   Черный список   Архив   Обратная связь