O que é radônio? Elemento do 18º grupo do sistema periódico de elementos químicos de D. I. Mendeleev

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O que é radônio? Elemento do 18º grupo do sistema periódico de elementos químicos de D. I. Mendeleev
O que é radônio? Elemento do 18º grupo do sistema periódico de elementos químicos de D. I. Mendeleev
Anonim

À luz do rápido desenvolvimento da ciência e tecnologia, os especialistas estão preocupados com a f alta de promoção da higiene radioativa entre a população. Especialistas preveem que na próxima década, a "ignorância radiológica" pode se tornar uma ameaça real à segurança da sociedade e do planeta.

O assassino invisível

No século 15, os médicos europeus ficaram perplexos com a mortalidade anormalmente alta por doenças pulmonares entre os trabalhadores das minas que extraem ferro, polimetais e prata. Uma doença misteriosa, chamada "doença da montanha", atingiu os mineiros cinquenta vezes mais do que o leigo médio. Somente no início do século 20, após a descoberta do radônio, foi ele quem foi reconhecido como o motivo de estimular o desenvolvimento do câncer de pulmão entre mineiros na Alemanha e na República Tcheca.

O que é radônio? Só tem um efeito negativo no corpo humano? Para responder a essas perguntas, deve-se lembrar a história da descoberta e estudo desse elemento misterioso.

O que é radônio?
O que é radônio?

Emanação significa "saída"

O descobridor do radônio aceitouconsidere o físico inglês E. Rutherford. Foi ele quem, em 1899, notou que as preparações à base de tório, além das partículas α pesadas, emitem um gás incolor, levando a um aumento do nível de radioatividade no ambiente. O pesquisador chamou a suposta substância de emanação de tório (de emanação (lat.) - expiração) e atribuiu a letra Em. Emanações semelhantes também são características de preparações de rádio. No primeiro caso, o gás emitido foi chamado de thoron, no segundo - radônio.

Mais tarde foi possível provar que os gases são radionuclídeos de um novo elemento. O químico escocês, Prêmio Nobel (1904) William Ramsay (junto com Whitlow Gray) em 1908 conseguiu isolá-lo em sua forma pura pela primeira vez. Cinco anos depois, o nome radônio e o símbolo Rn foram finalmente atribuídos ao elemento.

Gás radão
Gás radão

O que é radônio?

Na tabela periódica dos elementos químicos de D. I. Mendeleev, o radônio está no 18º grupo. Tem número atômico z=86.

Todos os isótopos de radônio existentes (mais de 35, com números de massa de 195 a 230) são radioativos e representam um certo perigo para os seres humanos. Na natureza, existem quatro tipos de átomos do elemento. Todos eles fazem parte da série radioativa natural de actinourânio, tório e urânio - rádio. Alguns isótopos têm nomes próprios e, segundo a tradição histórica, são chamados de emanações:

  • anemone - actinon 219Rn;
  • thorium - thoron 220Rn;
  • rádio - radônio 222Rn.

O último é diferentea maior estabilidade. A meia-vida do radônio 222Rn é de 91,2 horas (3,82 dias). O tempo de estado estacionário dos isótopos restantes é calculado em segundos e milissegundos. Durante o decaimento com radiação de partículas α, são formados isótopos de polônio. A propósito, foi durante o estudo do radônio que os cientistas encontraram pela primeira vez inúmeras variedades de átomos do mesmo elemento, que mais tarde chamaram de isótopos (do grego "igual", "mesmo").

Propriedades físicas e químicas

Em condições normais, o radônio é um gás incolor e inodoro, cuja presença só pode ser detectada com instrumentos especiais. Densidade - 9, 81 g/l. É o mais pesado (o ar é 7,5 vezes mais leve), o mais raro e caro de todos os gases conhecidos em nosso planeta.

Vamos bem dissolver em água (460 ml/l), mas em compostos orgânicos a solubilidade do radônio é uma ordem de grandeza maior. Tem um efeito de fluorescência causado pela alta radioatividade intrínseca. Para o estado gasoso e líquido (em temperaturas abaixo de -62˚С) um brilho azul é característico, para o cristalino (abaixo de -71˚С) - amarelo ou laranja-vermelho.

A característica química do radônio deve-se ao fato de pertencer ao grupo dos gases inertes ("nobres"). É caracterizada por reações químicas com oxigênio, flúor e alguns outros halogênios.

Por outro lado, o núcleo instável de um elemento é uma fonte de partículas de alta energia que afetam muitas substâncias. A exposição ao radônio mancha o vidro e a porcelana, decompõe a água em oxigênio,hidrogênio e ozônio, destrói parafina e vaselina, etc.

Radão, elemento químico
Radão, elemento químico

Obtendo radônio

Para isolar isótopos de radônio, basta passar um jato de ar sobre uma substância contendo rádio de uma forma ou de outra. A concentração de gás no jato dependerá de muitos fatores físicos (umidade, temperatura), da estrutura cristalina da substância, sua composição, porosidade, homogeneidade e pode variar de pequenas frações a 100%. Normalmente, são utilizadas soluções de brometo ou cloreto de rádio em ácido clorídrico. Substâncias porosas sólidas são usadas com muito menos frequência, embora o radônio seja liberado mais puro.

A mistura gasosa resultante é purificada a partir de vapor de água, oxigênio e hidrogênio, passando por uma grade de cobre quente. O restante (1/25.000 do volume original) é condensado com ar líquido e as impurezas de nitrogênio, hélio e gases inertes são removidas do condensado.

Nota: apenas algumas dezenas de centímetros cúbicos do elemento químico radônio são produzidos em todo o mundo por ano.

Espalhado na natureza

Núcleos de rádio, cujo produto da fissão é o radônio, por sua vez, são formados durante o decaimento do urânio. Assim, a principal fonte de radônio são os solos e minerais contendo urânio e tório. A maior concentração desses elementos é encontrada em rochas ígneas, sedimentares, metamórficas, folhelhos de cor escura. Devido à sua inércia, o gás radônio deixa facilmente as redes cristalinas dos minerais e se espalha facilmente por longas distâncias através de vazios e rachaduras na crosta terrestre, escapando para a atmosfera.

Além disso, a água subterrânea interestelar, lavando essas rochas, é facilmente saturada com radônio. A água de radônio e suas propriedades específicas foram usadas pelo homem muito antes da descoberta do próprio elemento.

fontes de radônio
fontes de radônio

Amigo ou inimigo?

Apesar de milhares de artigos científicos e de divulgação científica escritos sobre este gás radioativo, é inequívoco responder à pergunta: "O que é radônio e qual sua importância para a humanidade?" parece difícil. Os pesquisadores modernos enfrentam pelo menos dois problemas. A primeira é que na esfera do impacto da radiação do radônio na matéria viva, é um elemento prejudicial e útil. A segunda é a f alta de meios confiáveis de registro e monitoramento. Os detectores de radônio existentes na atmosfera, mesmo os mais modernos e sensíveis, podem dar resultados que diferem várias vezes quando as medições são repetidas.

Cuidado com o radônio

A principal dose de radiação (mais de 70%) no processo de vida que uma pessoa recebe devido aos radionuclídeos naturais, entre os quais as posições principais pertencem ao gás radônio incolor. Dependendo da localização geográfica do edifício residencial, sua “contribuição” pode variar de 30 a 60%. Uma quantidade constante de isótopos instáveis de um elemento perigoso na atmosfera é mantida por um suprimento contínuo das rochas da Terra. O radônio tem a desagradável propriedade de se acumular dentro de prédios residenciais e públicos, onde sua concentração pode aumentar dezenas ou centenas de vezes. Para boa saúdeO perigo humano não é tanto o gás radioativo em si, mas os isótopos quimicamente ativos de polônio 214Po e 218Po, formados como resultado de sua decair. Eles são mantidos firmemente no corpo, tendo um efeito prejudicial nos tecidos vivos com radiação α interna.

Além de ataques asmáticos de asfixia e depressão, tontura e enxaqueca, isso está repleto de desenvolvimento de câncer de pulmão. O grupo de risco inclui trabalhadores de minas de urânio e plantas de mineração e processamento, vulcanologistas, terapeutas de radônio, a população de áreas desfavoráveis com alto teor de derivados de radônio na crosta terrestre e águas artesianas e resorts de radônio. Para identificar essas áreas, os mapas de risco de radônio são compilados usando métodos geológicos e de higiene de radiação.

Radon meia vida
Radon meia vida

Para uma nota: acredita-se que foi a exposição ao radônio que provocou a morte por câncer de pulmão em 1916 pelo pesquisador escocês deste elemento, William Ramsay.

Métodos de proteção

Na última década, seguindo o exemplo dos vizinhos ocidentais, as medidas anti-radônio necessárias começaram a se espalhar nos países da antiga CEI. Surgiram documentos regulatórios (SanPin 2.6.1., SP 2.6.1.) com requisitos claros para garantir a segurança radiológica da população.

As principais medidas de proteção contra gases do solo e fontes naturais de radiação incluem:

  • Disposição no subsolo de piso de madeira de uma laje de concreto monolítico com base de pedra britada e impermeabilização confiável.
  • Fornecendo ventilação aprimoradacave e cave, ventilação de edifícios residenciais.
  • A água que entra nas cozinhas e banheiros deve ser submetida a filtragem especial, e as próprias salas são equipadas com dispositivos de exaustão forçada.
gás incolor
gás incolor

Radiomedicina

O que é radônio, nossos ancestrais não sabiam, mas mesmo os gloriosos cavaleiros de Genghis Khan curaram suas feridas com as águas das fontes de Belokurikha (Altai), saturadas com esse gás. O fato é que, em microdoses, o radônio tem um efeito positivo nos órgãos vitais de uma pessoa e no sistema nervoso central. A exposição à água de radônio acelera os processos metabólicos, devido aos quais os tecidos danificados são restaurados muito mais rapidamente, o trabalho do coração e do sistema circulatório se normaliza e as paredes dos vasos sanguíneos são fortalecidas.

Resorts nas regiões montanhosas do Cáucaso (Essentuki, Pyatigorsk, Kislovodsk), Áustria (Gastein), República Tcheca (Yakhimov, Karlovy Vary), Alemanha (Baden-Baden), Japão (Misasa) há muito tempo desfrutam bem - merecia fama e popularidade. A medicina moderna, além dos banhos de radônio, oferece tratamento na forma de irrigação, inalação sob a estrita supervisão de um especialista adequado.

água de radônio
água de radônio

A serviço da humanidade

O escopo do gás radônio não se limita apenas à medicina. A capacidade dos isótopos de um elemento de adsorver é usada ativamente na ciência dos materiais para medir o grau de heterogeneidade de superfícies metálicas e decoração. Na produção de aço e vidro, o radônio é usado para controlar o fluxo de processos tecnológicos. Com a ajuda deleverifique a estanqueidade das máscaras de gás e equipamentos de proteção química.

Em geofísica e geologia, muitos métodos de busca e detecção de depósitos de minerais e minérios radioativos são baseados no uso de levantamentos de radônio. A concentração de isótopos de radônio no solo pode ser usada para avaliar a permeabilidade ao gás e a densidade das formações rochosas. O monitoramento do ambiente de radônio parece promissor em termos de previsão de terremotos futuros.

Resta esperar que a humanidade ainda lide com os efeitos negativos do radônio e o elemento radioativo só beneficie a população do planeta.

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