เรดอนคืออะไร? องค์ประกอบของกลุ่มที่ 18 ของระบบธาตุขององค์ประกอบทางเคมี DI Mendeleyev

ในแง่ของการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอย่างรวดเร็วผู้เชี่ยวชาญแสดงความกังวลเกี่ยวกับการขาดการโฆษณาชวนเชื่อด้านสุขอนามัยรังสีในหมู่ประชากร ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าในทศวรรษหน้า "ความไม่รู้ทางรังสีวิทยา" อาจเป็นภัยคุกคามต่อความมั่นคงของสังคมและโลก

ลอบสังหาร

ในศตวรรษที่สิบห้าผู้เชี่ยวชาญด้านการแพทย์ชาวยุโรปได้ให้ความสำคัญกับอัตราการเสียชีวิตที่สูงอย่างผิดปกติจากโรคปอดในหมู่คนงานในเหมืองที่ผลิตเหล็ก, โพลิเมอร์และเงิน โรคลึกลับที่เรียกว่า "โรคภัยไข้เจ็บบนภูเขา" ตีคนงานเหมืองแร่ถึงห้าสิบครั้งบ่อยกว่าประชากรที่อาศัยอยู่โดยเฉลี่ย เฉพาะที่จุดเริ่มต้นของศตวรรษที่ 20 หลังจากการค้นพบเรดอนเป็นที่ยอมรับว่าเป็นเหตุผลในการกระตุ้นการพัฒนาโรคมะเร็งปอดของคนงานเหมืองในเยอรมนีและสาธารณรัฐเช็ก

เรดอนคืออะไร? เป็นเพียงอิทธิพลเชิงลบต่อร่างกายมนุษย์หรือไม่? ในการตอบคำถามเหล่านี้เราควรระลึกถึงประวัติความเป็นมาของการค้นพบและการศึกษาเกี่ยวกับองค์ประกอบลึกลับนี้

Emanation - หมายถึง "flow"

ผู้ค้นพบ radon ถือเป็นนักฟิสิกส์ภาษาอังกฤษ E. Rutherford เป็นผู้ที่ในปี พ.ศ. 2442 ได้สังเกตเห็นว่าการเตรียมสารทอเรียมนอกเหนือไปจากอนุภาคขนาดใหญ่ของαจะปล่อยก๊าซที่ไม่มีสีซึ่งจะนำไปสู่การเพิ่มระดับกัมมันตภาพรังสีในสิ่งแวดล้อม นักวิจัยเรียกว่าสารที่ถูกกล่าวหาว่าเป็นแหล่งกำเนิดของทอเรียม (จากการปลดปล่อย (lat.) - หมดอายุ) และมอบหมายให้เขาเป็นผู้กำหนดชื่อ Em เหมือนกัน emanations นอกจากนี้ยังพบในการเตรียมเรเดียม ในกรณีแรกก๊าซที่เปล่งออกมาเรียกว่า thoron ในวินาที - เรดอน

ต่อมาก็เป็นไปได้ที่จะพิสูจน์ได้ว่าแก๊สเป็นธาตุ radionuclides ของธาตุชนิดใหม่ นี่เป็นครั้งแรกที่นักเคมีชาวสก๊อตผู้ได้รับรางวัลโนเบล (1904), William Ramsay (ร่วมกับ Whitlow Grey) ประสบความสำเร็จในการแยกแยะในรูปแบบบริสุทธิ์ในปี 1908 ห้าปีหลังจากที่ธาตุชื่อ Radon และสัญลักษณ์ Rn ได้รับการแก้ไขในที่สุด

เรดอนคืออะไร?

ในระบบธาตุของธาตุเรดอนธาตุ DI Mendeleev อยู่ในกลุ่มที่ 18 มีจำนวนอะตอม z = 86

ไอโซโทปทั้งหมดที่มีอยู่ของเรดอน (มากกว่า 35 มีมวลตั้งแต่ 195 ถึง 230) เป็นสารกัมมันตรังสีและเป็นอันตรายต่อมนุษย์ ในธรรมชาติมีอะตอมธาตุ 4 ชนิด ทั้งหมดเป็นส่วนหนึ่งของชุดกัมมันตภาพรังสีธรรมชาติของ actinurane ทอเรียมและยูเรเนียม - เรเดียม ไอโซโทปบางชนิดมีชื่อของตัวเองและตามประเพณีที่สร้างขึ้นในอดีตพวกเขาเรียกว่า emanations:

• Actinium - actinone ²¹⁹ Rn;
• ทอเรียม - ทอเรียม ²²⁰ Rn;
• เรเดียม - เรดอน ²²² Rn

หลังมีเสถียรภาพมากที่สุด ครึ่งชีวิตของ radon ²²² Rn คือ 91.2 ชั่วโมง (3.82 วัน) สถานะคงที่ของไอโซโทปที่เหลือจะคำนวณเป็นหน่วยวินาทีและมิลลิวินาที เมื่อมีการสลายตัวของอนุภาคαการเกิดไอโซโทปโพโลเนียมเกิดขึ้น โดยวิธีการที่ในระหว่างการศึกษาของเรดอนพบว่านักวิทยาศาสตร์คนแรกพบอะตอมหลายประเภทของธาตุชนิดเดียวกันซึ่งต่อมาเรียกว่าไอโซโทป (จากกรีก "เท่ากับ", "เหมือนกัน")

สมบัติทางเคมีและกายภาพ

ภายใต้สภาวะปกติ radon เป็นก๊าซที่ปราศจากสีและกลิ่นซึ่งสามารถระบุได้โดยอุปกรณ์พิเศษเท่านั้น ความหนาแน่น 9.81 กรัม / ลิตร เป็นอากาศที่หนักที่สุด (อากาศสูง 7.5 เท่า) ที่หายากและมีราคาแพงที่สุดในบรรดาก๊าซที่เป็นที่รู้จักทั่วโลก

สามารถละลายได้ง่ายในน้ำ (460 มิลลิลิตร / ลิตร) แต่ในสารประกอบอินทรีย์ความสามารถในการละลายของเรดอนเป็นลำดับความสำคัญสูงกว่า มีผลต่อการเรืองแสงที่เกิดจากการที่กัมมันตภาพรังสีสูง สำหรับสภาพก๊าซและของเหลว (ที่อุณหภูมิต่ำกว่า -62 ° C) จะมีประกายสีน้ำเงินสำหรับผลึก (ต่ำกว่า -71 ° C) - สีเหลืองหรือสีส้ม - แดง

ลักษณะทางเคมีของเรดอนเป็นผลมาจากกลุ่มของก๊าซเฉื่อย ("noble") เป็นลักษณะปฏิกิริยาทางเคมีกับออกซิเจนฟลูออรีนและฮาโลเจนบางชนิด

ในทางตรงกันข้ามแกนหลักที่ไม่เสถียรของธาตุนี้เป็นแหล่งของอนุภาคพลังงานสูงที่ส่งผลต่อสารหลายชนิด ผลของเรดอนจะนำไปสู่การย้อมสีของแก้วและพอร์ซเลนย่อยสลายน้ำเป็นออกซิเจนไฮโดรเจนและโอโซนทำลายพาราฟินและน้ำมันเบนซิน ฯลฯ

รับ radon

ในการแยกไอโซโทปเรดอนออกไปจะมีความสามารถในการพ่นอากาศเหนือสารที่ประกอบด้วยเรเดียมในรูปแบบนี้หรือแบบอื่น ความเข้มข้นของก๊าซในเครื่องบินจะขึ้นอยู่กับปัจจัยทางกายภาพ (ความชื้นอุณหภูมิ) โครงสร้างผลึกของสารองค์ประกอบความพรุนความเป็นเนื้อเดียวกันและสามารถมีตั้งแต่เศษเล็กเศษน้อยจนถึง 100% โดยปกติแล้วจะมีการใช้สารละลายโบรไมด์หรือคลอไรด์เรเดียมในกรดไฮโดรคลอริก สารที่มีรูพรุนที่เป็นของแข็งถูกนำมาใช้น้อยมากแม้ว่า radon จะบริสุทธิ์กว่า

ส่วนผสมก๊าซที่ได้จากก๊าซบริสุทธิ์จากน้ำออกซิเจนและไอน้ำไฮโดรเจนไหลผ่านตะแกรงทองแดงร้อน ส่วนที่เหลือ (1/25000 ของปริมาตรเดิม) ถูกควบแน่นด้วย อากาศเหลว และสารปนเปื้อนไนโตรเจนฮีเลียมและก๊าซเฉื่อยจะถูกแยกออกจากคอนเดนเสท

สำหรับเร็กคอร์ด: ทั่วโลกมีเพียงไม่กี่เซนติเมตรขององค์ประกอบทางเคมีของเรดอนเท่านั้นที่ผลิตต่อปี

การแพร่กระจายในธรรมชาติ

นิวเคลียสเรเดียมซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ที่เป็นเรดอนจะถูกสร้างขึ้นในระหว่างการสลายตัวของยูเรเนียม ดังนั้นแหล่งที่มาหลักของเรดอนคือดินและแร่ธาตุที่มียูเรเนียมและทอเรียม ความเข้มข้นมากที่สุดขององค์ประกอบเหล่านี้ในหินหนืด, ตะกอน, หินแปรสภาพ, schists สีเข้ม ก๊าซเรดอนเนื่องจากความเฉื่อยของมันได้อย่างง่ายดายออกจากผลึกประดิษฐ์ของแร่ธาตุและผ่าน voids และรอยแตกในเปลือกโลกได้อย่างง่ายดายกระจายไปในระยะทางไกลที่เกิดขึ้นใหม่ในชั้นบรรยากาศ

นอกจากนี้พื้นน้ำชั้นระหว่างการล้างหินดังกล่าวได้อย่างง่ายดายอิ่มตัวด้วยเรดอน น้ำเรดอนและคุณสมบัติเฉพาะของมันถูกใช้โดยมนุษย์นานก่อนที่จะค้นพบธาตุนั้น ๆ

เพื่อนหรือศัตรู?

แม้จะมีบทความด้านวิทยาศาสตร์และวิทยาศาสตร์มากมายที่เขียนเกี่ยวกับแก๊สกัมมันตภาพรังสีฉบับนี้ แต่ก็สามารถตอบคำถามได้อย่างแจ่มแจ้งว่า "เรดอนและอะไรคือความสำคัญสำหรับมนุษยชาติ?" ดูเหมือนยาก ก่อนที่นักวิจัยสมัยใหม่จะมีปัญหาอย่างน้อยสองข้อ ประการแรกคือในขอบเขตของรังสีเรดอนที่สัมผัสกับสิ่งมีชีวิตมันเป็นทั้งองค์ประกอบที่เป็นอันตรายและเป็นประโยชน์ ประการที่สอง - ในกรณีที่ไม่มีวิธีการที่เชื่อถือได้ในการลงทะเบียนและการตรวจสอบ เครื่องตรวจจับเรดอนที่มีอยู่ในชั้นบรรยากาศแม้ในปัจจุบันและที่ละเอียดอ่อนสามารถสร้างผลลัพธ์ที่มีความแตกต่างกันได้หลายครั้งเมื่อการวัดซ้ำ

ระวัง radon!

รังสีส่วนใหญ่ (มากกว่า 70%) ในกระบวนการของกิจกรรมในชีวิตเป็นผลมาจาก radionuclides ธรรมชาติซึ่งตำแหน่งชั้นนำของก๊าซมีเทน ขึ้นอยู่กับสถานที่ตั้งทางภูมิศาสตร์ของอาคารที่อยู่อาศัย "ผลงาน" ของมันอาจจะ 30-60% ปริมาณคงที่ของไอโซโทปที่ไม่เสถียรของธาตุที่เป็นอันตรายในบรรยากาศจะถูกเก็บรักษาโดยปริมาณที่ต่อเนื่องจากก้อนหินบนพื้นดิน เรดอนมีคุณสมบัติที่ไม่พึงประสงค์ในการสะสมภายในที่อยู่อาศัยและสถานที่สาธารณะซึ่งความเข้มข้นของมันสามารถเพิ่มได้หลายสิบและหลายร้อยเท่า สำหรับสุขภาพมนุษย์อันตรายที่ก่อให้เกิดแก๊สกัมมันตภาพรังสีเป็นไอโซโทปที่ใช้งานทางเคมีของพอโลเนียม ²¹⁴ Po และ ²¹⁸ Po ซึ่งเป็นผลมาจากการสลายตัวของมัน พวกเขาถูกเก็บรักษาไว้อย่างมั่นคงในร่างกายและส่งผลต่อรังสีαภายในในเนื้อเยื่อที่มีชีวิต

นอกเหนือจากอาการหอบหืดของการสำลักและภาวะซึมเศร้าอาการวิงเวียนศีรษะและไมเกรนก็เป็นที่เต็มไปด้วยการพัฒนาของโรคมะเร็งปอด กลุ่มเสี่ยงประกอบด้วยคนงานเหมืองแร่ยูเรเนียมและโรงงานแต่งแร่แร่ volcanologists นักบำบัดด้วยเรดอนจำนวนประชากรที่มีพื้นที่ไม่เอื้ออำนวยที่มีเนื้อหาอนุพันธ์ของเรดอนสูงในบริเวณเปลือกโลกและน่านน้ำบาดาลเรดอนอนรีสอร์ท เพื่อระบุพื้นที่ดังกล่าวแผนที่ของความเสี่ยงจากเรดอนใช้วิธีการทางธรณีวิทยาและการฉายรังสี

สำหรับบันทึกย่อ: เชื่อกันว่าเป็นการฉายรังสีด้วยเรดอนที่ก่อให้เกิดความตายจากโรคมะเร็งปอดในปี 1916 นักสำรวจชาวสก็อตขององค์ประกอบนี้ William Ramsay

วิธีการป้องกัน

ในทศวรรษที่ผ่านมาตามตัวอย่างของประเทศเพื่อนบ้านทางตะวันตกมาตรการป้องกันเรดอนที่จำเป็นต้องเริ่มแพร่กระจายไปในประเทศของ CIS เดิม เอกสารมาตรฐานปรากฏขึ้น (SanPin 2.6.1., SP 2.6.1.) มีข้อกำหนดที่ชัดเจนในการประกันความปลอดภัยจากรังสีของประชากร

มาตรการพื้นฐานเพื่อป้องกันก๊าซในดินและแหล่งกำเนิดรังสีจากธรรมชาติประกอบด้วย

• การจัดวางพื้นดินของพื้นไม้ของแผ่นคอนกรีตที่มีหินบดและวัสดุกันซึมที่เชื่อถือได้
• ให้การระบายอากาศที่เพิ่มขึ้นของชั้นใต้ดินและชั้นใต้ดิน, การออกอากาศของอาคารที่อยู่อาศัย
• ต้องมีการกรองน้ำเข้าครัวและห้องน้ำและสถานที่ดังกล่าวต้องติดตั้งอุปกรณ์ไอเสียที่จำเป็น

Radiomeditsina

เรดอนซึ่งเป็นบรรพบุรุษของเราคืออะไรไม่รู้ แต่แม้แต่ม้าที่มีชื่อเสียงของเมืองเจงกีสข่านหายบาดแผลของพวกเขาด้วยน้ำแหล่งที่มาของเบโลโคริคาฮา (อัลไต) อิ่มตัวไปกับก๊าซชนิดนี้ ความจริงก็คือในปริมาณที่น้อยเรดอนมีผลดีต่ออวัยวะที่สำคัญของมนุษย์และระบบประสาทส่วนกลาง ผลกระทบของน้ำเรดอนช่วยเร่งกระบวนการเผาผลาญอาหารเนื่องจากเนื้อเยื่อที่เสียหายได้รับการฟื้นฟูเร็วขึ้นการทำงานของหัวใจและระบบไหลเวียนโลหิตจะเป็นปกติทำให้ผนังของหลอดเลือดแข็งตัวขึ้น

รีสอร์ทของภูมิภาคเทือกเขาคอเคซัส (Essentuki, Pyatigorsk, Kislovodsk), ออสเตรีย (Gastein), สาธารณรัฐเช็ก (Jachymov, Karlovy Vary), เยอรมนี (Baden-Baden), ญี่ปุ่น (Misasa) มีชื่อเสียงและเป็นที่นิยมอย่างมาก ยาแผนปัจจุบันนอกเหนือจากห้องอาบน้ำเรดอนมีการรักษาในรูปแบบของการชลประทานการสูดดมภายใต้การควบคุมอย่างเข้มงวดของผู้เชี่ยวชาญที่เหมาะสม

ในการบริการของมนุษยชาติ

ขอบเขตของก๊าซเรดอนไม่ได้ จำกัด เฉพาะการแพทย์เพียงลำพัง ความสามารถของไอโซโทปที่เป็นองค์ประกอบในการดูดซับจะถูกใช้งานในด้านวิทยาศาสตร์วัสดุเพื่อวัดระดับความหลากหลายของพื้นผิวโลหะและการตกแต่ง ในการผลิตเหล็กและแก้วเรดอนช่วยควบคุมการไหลของกระบวนการทางเทคโนโลยี ด้วยความช่วยเหลือของมันตรวจสอบหน้ากากป้องกันแก๊สและสารเคมีเพื่อป้องกันการรั่วซึม

ในธรณีฟิสิกส์และธรณีวิทยาหลายวิธีในการค้นหาและตรวจหาแร่แร่และแร่กัมมันตภาพรังสีอยู่บนพื้นฐานของการประยุกต์ใช้การถ่ายภาพเรดอน ด้วยความเข้มข้นของไอโซโทปเรดอนในดินจึงเป็นไปได้ที่จะตัดสินการซึมผ่านของก๊าซและความหนาแน่นของภูเขา การตรวจสอบสถานการณ์เรดอนดูเหมือนจะมีแนวโน้มในแง่ของการทำนายการเกิดแผ่นดินไหวที่กำลังจะเกิดขึ้น

ยังคงต้องหวังว่าผลกระทบเชิงลบของมนุษยชาติเรดอนจะยังคงรับมือและธาตุกัมมันตภาพรังสีจะเป็นประโยชน์ต่อประชากรโลกเท่านั้น