радон

РАДОН (Radon) Rn

радиоактивный хим. элемент VIII гр. периодической системы, ат. н. 86, ат. м. 222,0176; относится к благородным газам. Природный Р. состоит из смеси изотопов (α-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 Дж/(моль∙К). Р. конденсируется в бесцв. флуоресцирующую жидкость; в газообразном и твердом состояниях светится голубым цветом. Растворимость в воде при 273 К и 0,1 МПа 4,6∙10⁻⁴ м³/кг, в спиртах и орг. кислотах растворимость Р. в 20–40 раз выше; хорошо раств. также в CHCl₃, бензоле, гексане. Парафин, каучук, жиры и особенно силикагель и активир. уголь хорошо адсорбируют Р.

Р. образует соед. включения с водой и орг. соед.: Rn • 6H₂O, Rn∙3C₆H₅OH, Rn∙2CH₃C₆H₅ и др.; сокристалли-зуется с HCl, H₂S, CO₂, SO₂. P. взаимод. с F₂ при 600 К, давая дифторид RnF₂ — бесцв. кристаллич. нелетучее вещество, по химическим свойствам подобное дифториду ксенона; RnF₂ образуется также при нормальных условиях в некоторых жидких галогенфторидах и их смесях с безводным HF. В реакциях с твердыми фторсодержащими окислителями, напр. O₂SbF₆, Cl₂FAsF₆, K₂[NiF₆], N₂F₃Sb₂F_M, образуются твердые нелетучие соед., содержащие катион RnF⁺ (RnF⁺TaF₆⁻ и др.). В растворах Р. в BrF₅ получен фторид состава RnF_n (n = 4 или 6), гидролизующийся с образованием RnO₃. Хим. превращения Р. сопровождаются реакциями, протекающими под действием собственного α-излучения.

Получение. Р. получают как побочный продукт в процессе переработки урансодержащих руд после перевода Ra в 1%-ные растворы соляной или бромистоводородной кислоты. Выделяемую из растворов смесь газов-H₂, O₂, Не, Rn, CO₂, H₂O, углеводородов-очищают от H₂ и O₂ на нагретых до 1000 К медных сетках, от кислот и влаги-сорбцией на KOH и P₂O₅, затем Р. конденсируют охлаждением жидким N₂ и отгонкой удаляют остаточные газы.

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

Применение. Р. используют в медицине для приготовления радоновых ванн, в сельском хозяйстве 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 производство 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∙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}