Радон

РАДОН (Radon) Rn, радиоактивный хим. элемент VIII гр. периодич. системы, ат. н. 86, ат. м. 222,0176; относится к благородным газам. Природный Р. состоит из смеси изотопов (a-излучатели): ²²²Rn (T_1/2 3,8 сут), ²²⁰Rn (T_1/2 55,6 с, торон Tn), ²¹⁹Rn (T_1/2 3,9 с), ^2l8Rn (T_1/2 0,035 с), являющихся членами прир. радиоактивных рядов (дочерние продукты распада изотопов Ra). Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов для ²²²Rn 7,2·10^-27 м². Конфигурация внеш. электронной оболочки 6s²6p⁶; степени окисления + 2, + 4, +6, +8; энергии ионизации Rn⁰ : Rn⁺ : Rn²⁺ соотв. равны 1037,07 и 2064,7 кДж/моль; атомный радиус 0,214 нм, ковалентный радиус 0,14-0,15 нм.

Р. вносит осн. вклад в естеств. радиоактивность воздуха, содержание его в атмосфере 6-10^-20% по объему. Р. встречается также в гидросфере и земной коре, в осн. в газах уран- и торийсодержащих минералов. При 273 К и 0,1 МПа в равновесии с 1 г Ra находится 6,6·10^-10 м³ Р.

Свойства. Р. - одноатомный газ без цвета и запаха. Т. пл. 202 К, т. кип. 211 К; плотн, жидкого 4,4 г/см³ (211 К), газа 9,81 кг/м³ (273 К, 0,1 МПа); t_крит 377,6 К, p_крит 6,24 МПа; 20,79 Дж/(моль·К); 2,90 кДж/моль, 16,40 кДж/моль;176, 12 ДжДмоль·К). Р. конденсируется в бесцв. флуоресцирующую жидкость; в газообразном и твердом состояниях светится голубым цветом. Р-римость в воде при 273 К и 0,1 МПа 4,6·10^-4 м³/кг, в спиртах и орг. к-тах р-римость Р. в 20-40 раз выше; хорошо раств. также в СНС1₃, бензоле, гексане. Парафин, каучук, жиры и особенно силикагель и активир. уголь хорошо адсорбируют Р.

Р. образует соед. включения с водой и орг. соед.: Rn x x 6Н₂О, Rn·3C₆H₅OH, Rn·2CH₃C₆H₅ и др.; сокристалли-зуется с НС1, H₂S, CO₂, SO₂. P. взаимод. с F₂ при 600 К, давая дифторид RnF₂-бесцв. кристаллич. нелетучее в-во, по хим. св-вам подобное дифториду ксенона; RnF₂ образуется также при нормальных условиях в нек-рых жидких галогенфторидах и их смесях с безводным HF. В р-циях с твердыми фторсодержащими окислителями, напр. O₂SbF₆, Cl₂FAsF₆, K₂[NiF₆], N₂F₃Sb₂F_M, образуются твердые нелетучие соед., содержащие катион RnF⁺ (RnF⁺TaF₆^- и др.). В р-рах Р. в BrF₅ получен фторид состава RnF_n (n = 4 или 6), гидролизующийся с образованием RnO₃. Хим. превращения Р. сопровождаются р-циями, протекающими под действием собственного а-излучения.

Получение. Р. получают как побочный продукт в процессе переработки урансодержащих руд после перевода Ra в 1%-ные р-ры соляной или бромистоводородной к-ты. Выделяемую из р-ров смесь газов-Н₂, О₂, Не, Rn, CO₂, Н₂О, углеводородов-очищают от Н₂ и О₂ на нагретых до 1000 К медных сетках, от к-т и влаги-сорбцией на КОН и Р₂О₅, затем Р. конденсируют охлаждением жидким N₂ и отгонкой удаляют остаточные газы.

Определение. Качественно и количественно Р. определяют ионизац. методом по энергии а-излучения и сцинтилляц. методом.

Применение. Р. используют в медицине для приготовления радоновых ванн, в с. х-ве для активации кормов домашних животных, в металлургии в качестве индикатора при определении скорости газовых потоков в доменных печах, газопроводах, в геологии при поисках радиоактивных элементов в природе и др.

Мировое произ-во Р. оценивается в 10^-4 м³/год.

Осн. часть Р. в помещениях накапливается из строит. материалов. Предельно допустимое поступление ²²²Rn через органы дыхания 146 МБк/год, допустимая концентрация в воздухе 55,5 Бк/л, предел годового поступления в организм 3,6 x 10⁸ Бк, предельная концентрация в воздухе при 40-часовой работе 1,5·10⁵ Бк/м³.

Р. открыли в 1900 Э. Резерфорд (²²⁰Rn) и Э. Дорн и А. Дебьерн (²²²Rn). В 1903 Ф. Гизель и Дебьерн открыли ²¹⁹Rn.

Лит.: Радиохимия и химия ядерных процессов, под ред. А. Н. Мурина, Л., 1960; Финкельштейн Д.Н., Инертны" газы, 2 изд., М., 1979; Свойства элементов, иод ред. Г. В. Самсонова, 2 изд., М., 1976; Stein L, "Radiochim. acta", 1983, v. 32. № 1/3, p. 163-71. В.Б. Соколов