¿Qué es el radón? Elemento del grupo 18 del sistema periódico de elementos químicos de D. I. Mendeleev

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¿Qué es el radón? Elemento del grupo 18 del sistema periódico de elementos químicos de D. I. Mendeleev
¿Qué es el radón? Elemento del grupo 18 del sistema periódico de elementos químicos de D. I. Mendeleev
Anonim

A la luz del rápido desarrollo de la ciencia y la tecnología, los expertos están preocupados por la f alta de promoción de la higiene radiológica entre la población. Los expertos pronostican que en la próxima década, la "ignorancia radiológica" podría convertirse en una amenaza real para la seguridad de la sociedad y del planeta.

El asesino invisible

En el siglo XV, los médicos europeos estaban perplejos por la mortalidad anormalmente alta por enfermedades pulmonares entre los trabajadores de las minas que extraían hierro, polimetales y plata. Una enfermedad misteriosa, llamada "mal de la montaña", afectó a los mineros cincuenta veces más que al profano promedio. Solo a principios del siglo XX, después del descubrimiento del radón, fue él quien fue reconocido como la razón para estimular el desarrollo del cáncer de pulmón entre los mineros de Alemania y la República Checa.

¿Qué es el radón? ¿Solo tiene un efecto negativo en el cuerpo humano? Para responder a estas preguntas, se debe recordar la historia del descubrimiento y estudio de este misterioso elemento.

¿Qué es el radón?
¿Qué es el radón?

Emanación significa "salida"

El descubridor del radón aceptóconsidere al físico inglés E. Rutherford. Fue él quien en 1899 notó que las preparaciones a base de torio, además de las partículas α pesadas, emiten un gas incoloro, lo que lleva a un aumento en el nivel de radiactividad en el medio ambiente. El investigador llamó a la supuesta sustancia una emanación de torio (de emanación (lat.) - expiración) y le asignó la letra Em. Emanaciones similares también son características de las preparaciones de radio. En el primer caso, el gas emitido se denominó torón, en el segundo, radón.

Más tarde se pudo probar que los gases son radionúclidos de un nuevo elemento. El químico escocés, premio Nobel (1904) William Ramsay (junto con Whitlow Gray) en 1908 logró aislarlo en su forma pura por primera vez. Cinco años más tarde, el nombre radón y el símbolo Rn fueron finalmente asignados al elemento.

Gas radón
Gas radón

¿Qué es el radón?

En la tabla periódica de elementos químicos de D. I. Mendeleev, el radón está en el grupo 18. Tiene número atómico z=86.

Todos los isótopos de radón existentes (más de 35, con números de masa de 195 a 230) son radiactivos y representan cierto peligro para los humanos. En la naturaleza, hay cuatro tipos de átomos del elemento. Todos ellos forman parte de la serie radiactiva natural del actinouranio, el torio y el uranio - radio. Algunos isótopos tienen nombres propios y, según la tradición histórica, se denominan emanaciones:

  • anémona - actinón 219Rn;
  • torio - torón 220Rn;
  • radio - radón 222Rn.

El último es diferentela mayor estabilidad. La vida media del radón 222Rn es de 91,2 horas (3,82 días). El tiempo de estado estacionario de los isótopos restantes se calcula en segundos y milisegundos. Durante la desintegración con radiación de partículas α, se forman isótopos de polonio. Por cierto, fue durante el estudio del radón que los científicos encontraron por primera vez numerosas variedades de átomos del mismo elemento, a los que luego llamaron isótopos (del griego "igual", "mismo").

Propiedades físicas y químicas

En condiciones normales, el radón es un gas incoloro e inodoro, cuya presencia solo puede detectarse con instrumentos especiales. Densidad - 9, 81 g/l. Es el más pesado (el aire es 7,5 veces más ligero), el más raro y caro de todos los gases conocidos en nuestro planeta.

Nos disolveremos bien en agua (460 ml/l), pero en compuestos orgánicos la solubilidad del radón es un orden de magnitud mayor. Tiene un efecto de fluorescencia causado por una alta radiactividad intrínseca. Para el estado gaseoso y líquido (a temperaturas por debajo de -62˚С) es característico un brillo azul, para el estado cristalino (por debajo de -71˚С) - amarillo o rojo anaranjado.

La característica química del radón se debe a su pertenencia al grupo de los gases inertes ("nobles"). Se caracteriza por reacciones químicas con oxígeno, flúor y algunos otros halógenos.

Por otro lado, el núcleo inestable de un elemento es una fuente de partículas de alta energía que afectan a muchas sustancias. La exposición al radón mancha el vidrio y la porcelana, descompone el agua en oxígeno,hidrógeno y ozono, destruye parafina y vaselina, etc.

Radón, elemento químico
Radón, elemento químico

Obtener radón

Para aislar los isótopos del radón, basta con pasar un chorro de aire sobre una sustancia que contenga radio de una u otra forma. La concentración de gas en el chorro dependerá de muchos factores físicos (humedad, temperatura), de la estructura cristalina de la sustancia, su composición, porosidad, homogeneidad y puede variar desde pequeñas fracciones hasta el 100%. Por lo general, se utilizan soluciones de bromuro o cloruro de radio en ácido clorhídrico. Las sustancias porosas sólidas se usan con mucha menos frecuencia, aunque el radón se libera más puro.

La mezcla de gases resultante se purifica a partir de vapor de agua, oxígeno e hidrógeno, pasándola a través de una rejilla de cobre caliente. El resto (1/25000 del volumen original) se condensa con aire líquido y las impurezas de nitrógeno, helio y gases inertes se eliminan del condensado.

Nota: solo unas pocas decenas de centímetros cúbicos del elemento químico radón se producen en todo el mundo al año.

Difundir en la naturaleza

Los núcleos de radio, cuyo producto de fisión es el radón, se forman a su vez durante la desintegración del uranio. Así, la principal fuente de radón son los suelos y minerales que contienen uranio y torio. La mayor concentración de estos elementos se encuentra en rocas ígneas, sedimentarias, metamórficas, lutitas de color oscuro. Debido a su inercia, el gas radón sale fácilmente de las redes cristalinas de los minerales y se propaga fácilmente a largas distancias a través de huecos y grietas en la corteza terrestre, escapando a la atmósfera.

Además, el agua subterránea interestratal, que lava tales rocas, se satura fácilmente con radón. El agua de radón y sus propiedades específicas han sido utilizadas por el hombre mucho antes del descubrimiento del elemento mismo.

fuentes de radón
fuentes de radón

¿Amigo o enemigo?

A pesar de los miles de artículos científicos y de divulgación científica escritos sobre este gas radiactivo, es inequívoco responder a la pregunta: "¿Qué es el radón y cuál es su importancia para la humanidad?" parece difícil Los investigadores modernos enfrentan al menos dos problemas. La primera es que en la esfera del impacto de la radiación del radón en la materia viva, es un elemento tanto dañino como útil. El segundo es la f alta de medios confiables de registro y seguimiento. Los detectores de radón existentes en la atmósfera, incluso los más modernos y sensibles, pueden dar resultados que difieren varias veces cuando se repiten las mediciones.

¡Cuidado con el radón

La principal dosis de radiación (más del 70%) en el proceso de la vida que recibe una persona debido a los radionúclidos naturales, entre los cuales los primeros puestos pertenecen al gas incoloro radón. Dependiendo de la ubicación geográfica del edificio residencial, su "aportación" puede oscilar entre el 30 y el 60%. Una cantidad constante de isótopos inestables de un elemento peligroso en la atmósfera se mantiene mediante un suministro continuo de las rocas de la tierra. El radón tiene la desagradable propiedad de acumularse dentro de edificios residenciales y públicos, donde su concentración puede aumentar decenas o cientos de veces. para una buena saludEl peligro humano no es tanto el gas radiactivo en sí, sino los isótopos químicamente activos del polonio 214Po y 218Po, formados como resultado de su decadencia. Se mantienen firmemente en el cuerpo y tienen un efecto perjudicial sobre el tejido vivo con radiación α interna.

Además de los ataques asmáticos de asfixia y depresión, mareos y migraña, esto conlleva el desarrollo de cáncer de pulmón. El grupo de riesgo incluye trabajadores de minas de uranio y plantas de extracción y procesamiento, vulcanólogos, radónterapeutas, la población de áreas desfavorables con alto contenido de derivados del radón en la corteza terrestre y aguas artesianas y balnearios de radón. Para identificar dichas áreas, se compilan mapas de riesgo de radón utilizando métodos geológicos y de higiene de la radiación.

Vida media del radón
Vida media del radón

Para una nota: se cree que fue la exposición al radón lo que provocó la muerte por cáncer de pulmón en 1916 del investigador escocés de este elemento, William Ramsay.

Métodos de protección

En la última década, siguiendo el ejemplo de los vecinos occidentales, las medidas necesarias contra el radón comenzaron a extenderse en los países de la antigua CEI. Aparecieron documentos reglamentarios (SanPin 2.6.1., SP 2.6.1.) con requisitos claros para garantizar la seguridad radiológica de la población.

Las principales medidas de protección contra los gases del suelo y las fuentes naturales de radiación incluyen:

  • Disposición en el subsuelo de suelos de madera de una losa monolítica de hormigón con base de piedra triturada e impermeabilización fiable.
  • Proporcionar ventilación mejoradasótano y sótano, ventilación de edificios residenciales.
  • El agua que entra en las cocinas y los baños debe someterse a una filtración especial, y las propias habitaciones están equipadas con dispositivos de extracción forzada.
gas incoloro
gas incoloro

Radiomedicina

Qué es el radón, nuestros antepasados no lo sabían, pero incluso los gloriosos jinetes de Genghis Khan curaron sus heridas con las aguas de las fuentes de Belokurikha (Altai), saturadas con este gas. El hecho es que en microdosis, el radón tiene un efecto positivo sobre los órganos vitales de una persona y el sistema nervioso central. La exposición al agua con radón acelera los procesos metabólicos, por lo que los tejidos dañados se restauran mucho más rápido, el trabajo del corazón y del sistema circulatorio se normaliza y las paredes de los vasos sanguíneos se fortalecen.

Resorts en las regiones montañosas del Cáucaso (Essentuki, Pyatigorsk, Kislovodsk), Austria (Gastein), República Checa (Yakhimov, Karlovy Vary), Alemania (Baden-Baden), Japón (Misasa) han disfrutado durante mucho tiempo -Merecida fama y popularidad. La medicina moderna, además de los baños de radón, ofrece tratamiento en forma de irrigación, inhalación bajo la estricta supervisión de un especialista adecuado.

agua de radón
agua de radón

Al servicio de la humanidad

El alcance del gas radón no se limita solo a la medicina. La capacidad de adsorción de los isótopos de un elemento se utiliza activamente en la ciencia de los materiales para medir el grado de heterogeneidad de las superficies metálicas y la decoración. En la producción de acero y vidrio, el radón se utiliza para controlar el flujo de los procesos tecnológicos. con su ayudacomprobar la estanqueidad de las máscaras antigás y del equipo de protección química.

En geofísica y geología, muchos métodos de búsqueda y detección de depósitos de minerales y minerales radiactivos se basan en el uso de estudios de radón. La concentración de isótopos de radón en el suelo se puede utilizar para juzgar la permeabilidad al gas y la densidad de las formaciones rocosas. El monitoreo del entorno de radón parece prometedor en términos de predicción de próximos terremotos.

Queda por esperar que la humanidad siga haciendo frente a los efectos negativos del radón y que el elemento radiactivo solo beneficie a la población del planeta.

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