Radon là gì? Thành phần của nhóm 18 của hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học DI Mendeleyev

Với sự phát triển nhanh chóng của khoa học và công nghệ, các chuyên gia bày tỏ mối quan ngại về việc thiếu tuyên truyền về vệ sinh bức xạ trong dân chúng. Các chuyên gia dự đoán rằng trong thập kỷ tiếp theo "sự thiếu hiểu biết về phóng xạ" có thể gây ra một mối đe dọa thực sự đối với an ninh xã hội và hành tinh.

The Invisible Assassin

Trong thế kỷ thứ XV, các chuyên gia y tế châu Âu đã làm chậm tỷ lệ tử vong cao bất thường từ bệnh phổi ở các công nhân trong các mỏ sản xuất sắt, polymetals và bạc. Bệnh bí ẩn, được gọi là "bệnh tật núi", đánh trúng các thợ mỏ năm mươi lần thường xuyên hơn so với cư dân trung bình. Chỉ đến đầu thế kỷ 20, sau khi phát hiện radon, nó đã được công nhận là nguyên nhân kích thích sự phát triển của bệnh ung thư phổi của các thợ mỏ ở Đức và Cộng hòa Séc.

Radon là gì? Nó chỉ là ảnh hưởng tiêu cực đến cơ thể con người? Để trả lời những câu hỏi này, ta nên nhớ lại lịch sử khám phá và nghiên cứu về yếu tố huyền bí này.

Emanation - có nghĩa là "dòng chảy"

Người phát hiện radon được coi là nhà vật lí người Anh E. Rutherford. Chính ông là người, vào năm 1899, nhận thấy rằng các chế phẩm dựa trên thori, ngoài các hạt α lớn, phát ra khí không màu, dẫn đến sự gia tăng mức độ phóng xạ trong môi trường. Các nhà nghiên cứu gọi chất bị cáo buộc sự phát ra của thori (từ emanation (lat) - hết hạn) và giao cho anh ta tên chữ cái Em. Những hiện tượng tương tự cũng được tìm thấy trong các chế phẩm rađi. Trong trường hợp đầu tiên, khí thải được gọi là thoron, trong radon thứ hai.

Sau đó có thể chứng minh rằng các chất khí là chất phóng xạ radionuclides của một nguyên tố mới. Đây là lần đầu tiên một nhà khoa học người Scotland, một người đoạt giải Nobel (1904), William Ramsay (với Whitlow Gray), đã thành công trong việc cô lập mẫu này vào năm 1908. Năm năm sau khi các phần tử, tên Radon và tên gọi tượng trưng Rn cuối cùng đã được cố định.

Radon là gì?

Radon nằm trong nhóm 18 trong hệ thống tuần hoàn của các nguyên tố hóa học của DI Mendeleyev. Có một số nguyên tử z = 86.

Tất cả các đồng vị hiện tại của radon (hơn 35, với khối lượng từ 195 đến 230) là phóng xạ và đại diện cho một mối nguy hiểm nhất định đối với con người. Về bản chất, có bốn loại nguyên tử nguyên tử. Tất cả đều là một phần của loạt phóng xạ tự nhiên của actinurane, thori và urani-radium. Một số đồng vị có tên riêng, và theo truyền thống đã được biết đến, chúng được gọi là các mô phỏng:

• Actinium - actinone ²¹⁹ Rn;
• Thori - Thoron ²²⁰ Rn;
• Radi - radon ²²² Rn.

Thứ hai là ổn định nhất. Thời gian bán hủy radon ²²² Rn là 91,2 giờ (3,82 ngày). Trạng thái ổn định của đồng vị còn lại được tính bằng giây và mili giây. Khi phân hủy với sự phát xạ của các hạt α, sự hình thành đồng vị polonium diễn ra. Nhân tiện, trong nghiên cứu của radon, các nhà khoa học lần đầu tiên gặp rất nhiều loại nguyên tử của cùng một nguyên tố, mà sau này được gọi là đồng vị (từ tiếng Hy Lạp "bình đẳng", "đồng nhất").

Thuộc tính lý hóa

Trong điều kiện bình thường, radon là khí không màu và mùi, sự hiện diện của nó chỉ có thể được xác định bởi các thiết bị đặc biệt. Mật độ là 9,81 g / l. Đây là loại nặng nhất (không khí 7,5 lần nhẹ hơn), loại hiếm nhất và đắt nhất của tất cả các khí đã biết trên hành tinh chúng ta.

Nó dễ dàng hòa tan trong nước (460 ml / l), nhưng trong các hợp chất hữu cơ thì độ tan của radon là độ lớn hơn. Có ảnh hưởng của huỳnh quang, do sự tự phóng xạ cao. Đối với trạng thái khí và lỏng (ở nhiệt độ dưới -62 ° C) có một màu xanh lam, cho màu tinh thể (dưới -71 ° C) - vàng hoặc cam đỏ.

Các đặc tính hóa học của radon là do thuộc nhóm các khí trơ ("noble") trơ. Nó được đặc trưng bởi phản ứng hóa học với oxy, flo và một số halogen khác.

Mặt khác, lõi không ổn định của nguyên tố là một nguồn năng lượng hạt có ảnh hưởng đến nhiều chất. Ảnh hưởng của radon dẫn đến việc nhuộm màu của thủy tinh và sứ, phân hủy nước thành oxy, hydro và ozon, phá hủy parafin và dầu hỏa, vv

Bắt radon

Để tách đồng vị rađon, cần phải vượt qua một không khí trên một chất có chứa radium dưới hình thức này hoặc dạng khác. Nồng độ khí trong máy bay phản lực sẽ phụ thuộc vào nhiều yếu tố vật lý (độ ẩm, nhiệt độ), về cấu trúc tinh thể của chất, thành phần, độ rỗng, sự đồng nhất và có thể dao động từ các phân số nhỏ đến 100%. Thông thường, các dung dịch của bromua hoặc chlorua radium trong axit clohiđric được sử dụng. Chất xốp rắn được sử dụng ít hơn nhiều, mặc dù radon tinh khiết hơn.

Các hỗn hợp khí được tinh chế từ nước, ôxy và hơi hydro, đi qua nó thông qua một lưới điện nóng. Phần còn lại (1/25000 khối lượng ban đầu) được ngưng tụ bằng không khí lỏng và các chất gây ô nhiễm của nitơ, helium và các khí trơ được lấy ra khỏi condensate.

Đối với hồ sơ: trên thế giới chỉ có vài chục centymetric khối lượng của nguyên tố hóa học radon được sản xuất mỗi năm.

Phân bố trong tự nhiên

Hạt radium, sản phẩm của nó là radon, lần lượt được hình thành trong quá trình phân hủy urani. Do đó, nguồn chính của radon là đất và khoáng chất chứa urani và thori. Nồng độ cao nhất của các nguyên tố này trong đá magma, trầm tích, biến chất, đá phiến sẫm màu. Radon khí, do tính trơ của nó, dễ dàng để lại các lớp vỏ tinh thể của khoáng chất và, thông qua các lỗ rỗng và các vết nứt trong lớp vỏ trái đất, dễ dàng lan truyền qua các khoảng cách dài, xuất hiện trong bầu khí quyển.

Ngoài ra, các lớp nước mặt giữa lòng đất, rửa đá như vậy, dễ dàng bão hòa với radon. Nước Radon và các đặc tính cụ thể của nó đã được người đàn ông sử dụng rất lâu trước khi phát hiện ra nguyên tố.

Bạn bè hay kẻ thù?

Mặc dù có hàng ngàn bài viết khoa học và phổ biến về khoa học viết về khí phóng xạ này, nhưng người ta có thể trả lời câu hỏi một cách dứt khoát: "Radon và tầm quan trọng của nó đối với nhân loại là gì?" Có vẻ khó khăn. Trước khi các nhà nghiên cứu hiện đại có ít nhất hai vấn đề. Đầu tiên là, trong lĩnh vực bức xạ radon tiếp xúc với vật chất sống, nó là cả một yếu tố có hại và hữu ích. Thứ hai - trong trường hợp không có phương tiện đáng tin cậy để đăng ký và giám sát. Các thiết bị dò radon hiện có trong bầu khí quyển, ngay cả những thiết bị hiện đại và nhạy cảm, có thể tạo ra những kết quả nhiều lần khác nhau khi các phép đo được lặp lại.

Hãy cẩn thận, radon!

Lượng bức xạ chính (trên 70%) trong quá trình hoạt động của cuộc sống là do radionuclides tự nhiên, trong đó các vị trí hàng đầu thuộc về khí rực rỡ. Tùy thuộc vào vị trí địa lý của khu nhà ở, "sự đóng góp" của nó có thể từ 30 đến 60%. Số lượng đồng vị không ổn định của một nguyên tố độc hại trong bầu khí quyển được duy trì bằng việc tiếp nhận từ các loại đá trên cạn. Radon có một tài sản khó chịu để tích lũy trong các khu nhà ở và công cộng, nơi tập trung có thể tăng hàng chục và hàng trăm lần. Đối với sức khoẻ con người, mối nguy hiểm không chỉ đặt ra bản chất của khí phóng xạ như các đồng vị hóa học tích cực của polonium ²¹⁴ Po và ²¹⁸ Po, được hình thành do sự phân rã của nó. Chúng được giữ vững trong cơ thể, gây tổn hại đến bức xạ α bên trong trên mô sống.

Ngoài các cuộc tấn công hen suy hô hấp, trầm cảm, chóng mặt và chứng migraine, nó còn phát triển thành ung thư phổi. Nhóm nguy cơ bao gồm những người làm việc trong các mỏ uranium và các nhà máy quặng uranium, các nhà nghiên cứu về chất phóng xạ, dân số các vùng không thuận lợi với hàm lượng radon cao trong lớp vỏ trái đất và nước artesian, khu nghỉ mát radon. Để xác định các khu vực này, bản đồ về nguy cơ radon được sử dụng, áp dụng các phương pháp vệ sinh môi trường và địa chất.

Đối với lưu ý: người ta tin rằng nó đã được chiếu xạ với radon gây ra cái chết từ ung thư phổi năm 1916, nhà thám hiểm người Scotland này, William Ramsay.

Cách bảo vệ

Trong thập kỷ qua, theo ví dụ của các nước láng giềng phương Tây, các biện pháp chống radon cần thiết đã bắt đầu lan rộng ở các nước của CIS cũ. Có các văn bản quy phạm pháp luật (SanPin 2.6.1., SP 2.6.1.) Với các yêu cầu rõ ràng về đảm bảo an toàn bức xạ của người dân.

Các biện pháp cơ bản để bảo vệ chống lại các chất khí trong đất và các nguồn bức xạ tự nhiên bao gồm:

• Bố trí sàn đất nền sàn gỗ của một khối bê tông đơn khối bằng đá nghiền và chống thấm đáng tin cậy.
• Cung cấp thông gió tăng lên của tầng hầm và không gian tầng hầm, phát sóng của các tòa nhà dân cư.
• Nước vào nhà bếp và phòng tắm phải được lọc, và bản thân các cơ sở phải được trang bị các thiết bị xả bắt buộc.

Khoa Xạ trị

Radon, tổ tiên chúng ta không biết, nhưng ngay cả những k hors binh vinh quang của Thành Cát Tư Hãn đã chữa lành vết thương của họ bằng nước biển của các nguồn Belokurikha (Altai), bão hòa với khí này. Thực tế là trong liều vi lượng radon có tác động tích cực đến các cơ quan quan trọng của con người và hệ thống thần kinh trung ương. Tác động của nước radon làm tăng tiến trình trao đổi chất, do đó các mô bị tổn thương được phục hồi nhanh hơn, công việc của tim và hệ tuần hoàn được chuẩn hóa, các thành của mạch được tăng cường.

Các khu nghỉ mát của vùng núi Caucasus (Essentuki, Pyatigorsk, Kislovodsk), Áo (Gastein), Cộng hòa Séc (Jachymov, Karlovy Vary), Đức (Baden-Baden), Nhật Bản (Misasa) từ lâu đã được hưởng một danh tiếng xứng đáng và nổi tiếng. Y học hiện đại, ngoài phòng tắm radon, cung cấp điều trị dưới hình thức tưới tiêu, hít phải dưới sự giám sát chặt chẽ của chuyên gia thích hợp.

Phục vụ nhân loại

Phạm vi của khí radon không chỉ giới hạn trong y học. Khả năng của đồng vị nguyên tố để hấp phụ được tích cực sử dụng trong khoa học vật liệu để đo mức độ không đồng nhất của bề mặt kim loại và trang trí. Trong sản xuất thép và thủy tinh, radon phục vụ để kiểm soát dòng chảy của quy trình công nghệ. Với sự giúp đỡ của nó, kiểm tra các mặt nạ khí và các biện pháp bảo vệ hóa học để rò rỉ.

Trong địa vật lý và địa chất, nhiều phương pháp tìm kiếm và phát hiện các mỏ khoáng sản và quặng phóng xạ được dựa trên việc áp dụng nhiếp ảnh radon. Bằng cách tập trung đồng vị radon trong đất, có thể đánh giá độ thấm và mật độ của các thành tạo núi. Theo dõi tình hình radon có vẻ đầy hứa hẹn về mặt dự đoán trận động đất sắp tới.

Hy vọng rằng với những ảnh hưởng tiêu cực của nhân loại radon vẫn còn phải đối phó và nguyên tố phóng xạ sẽ chỉ mang lại lợi ích cho dân số trên hành tinh này.