في الكيمياء يعد عنصر الرادون هو عبارة عن أحد العناصر الكيميائية برمز Rn ورقم ذري مقداره 86 في الجدول الدوري، حيث يصنف غاز الرادون على أنه أحد الغازات النبيلة، وهو يكون على شكل غاز في درجة حرارة الغرفة.
اكتشاف عنصر الرادون
لقد تم اكتشاف عنصر الرادون من قبل الكيميائي الألماني فريدريك إرنست دورن، وقد حدث ذلك في عام 1900 ميلادي، وتم اكتشاف ذلك أثناء دراسة سلسلة اضمحلال عنصر الراديوم، حيث أنه كان يُطلق على الرادون في الأصل اسم نيتون (niton) بعد الكلمة اللاتينية التي تعني اللمعان نيتنز (nitens)، كما وقد عُرف الرادون باسمه منذ عام 1923 ميلادي.
قام كلا من رامزي وغراي بعملية عزل لعنصر الرادون ثم قاما بتحديد كثافته، كما أنهما وجدا أن الرادون يعد أثقل غاز معروف، وهو أيضا خامل بشكل أساسي، بالإضافة إلى أنه يحتل المركز الأخير في المجموعة الصفرية للغازات في الجدول الدوري.
ولا يزال يتم الحصول على عنصر الرادون بشكل أساسي من خلال عملية اضمحلال عنصر الراديوم، ويحدث ذلك في درجات حرارة الغرفة العادية، حيث يعتبر الرادون غازًا مشعًا عديم اللون والرائحة، كما أن أكثر أشكال الرادون شيوعًا تتلاشى من خلال عملية اضمحلال ألفا.
عادةً لا تعتبر عملية اضمحلال ألفا خطرًا إشعاعيًا كبيرًا، حيث يتم إيقاف جزيئات ألفا الناتجة عن عملية التحلل بسهولة، ومع ذلك نظرًا لأن الرادون عبارة عن غاز فإنه يتم استنشاقه بسهولة، وبالتالي تتعرض الأنسجة الحية للإشعاع مباشرة، وعلى الرغم من أن الرادون يتمتع بعمر نصف قصير نسبيًا، إلا أنه يتحلل إلى عناصر صلبة ومشعة أطول عمراً، والتي يمكن أن تتجمع على جزيئات الغبار ويتم استنشاقها أيضًا.
للأسباب التي سبقت هناك بعض القلق بشأن كمية الرادون الموجودة داخل المنازل، حيث يتسرب عنصر الرادون إلى المنازل نتيجة لانحلال خامات الراديوم أو الثوريوم أو اليورانيوم تحت الأرض، كما وأنه يختلف بشكل كبير من موقع إلى آخر، في المتوسط فإن في الغلاف الجوي للأرض ما يقارب نسبة 0.0000000000000000001٪ من عنصر الرادون.
عندما يبرد عنصر الرادون إلى حالته الصلبة يضيء باللون الأصفر، حيث يتحول التوهج إلى اللون البرتقالي والأحمر مع انخفاض درجة الحرارة، وهناك معلومات تفيد أن أكثر نظائر الرادون استقرارًا هو نظير الرادون 222، وهذا النظير يمتلك عمر نصف يبلغ حوالي 3.8 يومًا، كما أنه يتحلل إلى النظير بولونيوم 218 من خلال عملية اضمحلال ألفا.
يوجد عنصر الرادون في الغلاف الجوي بتركيزات منخفضة جدًا، وفي درجات الحرارة العادية يكون غاز الرادون عبارة عن غاز عديم اللون، أما عندما يتم تبريده تحت درجة التجمد يُظهر الرادون فسفوراً لامعًا يتحول إلى اللون الأصفر مع انخفاض درجة الحرارة، ثم بعد ذلك يتحول إلى اللون البرتقالي والأحمر عند درجة حرارة الهواء السائل، كما وقد تم الإبلاغ عن أن الفلور يتفاعل مع الرادون مكونًا الفلورايد، بالإضافة إلى أنه قد تم الإبلاغ عن كلثرات الرادون.
معلومات عامة عن الرادون
قد تستخدم المستشفيات أحيانًا كميات صغيرة من الرادون لعلاج بعض أنواع السرطان، مثلا مركب فلوريد الرادون ذو الصيغة الكيميائية (RnF) هو عبارة عن المركب الوحيد المؤكد لغاز الرادون، لا يزال الرادون ينتج للاستخدام العلاجي من قبل عدد قليل من المستشفيات عن طريق ضخه من مصدر الراديوم وختمه في أنابيب دقيقة تسمى البذور أو الإبر لتطبيقها على المريض، وقد تم إيقاف هذه الممارسة إلى حد كبير حيث يمكن للمستشفيات الحصول على البذور مباشرة من الموردين الذين يصنعون البذور بالنشاط المطلوب ليوم الاستخدام.
يجب توخي الحذر عند التعامل مع عنصر الرادون كما هو الحال مع بقية المواد المشعة الأخرى، حيث أن الخطر الرئيسي هو أن يتم استنشاق العنصر وبناته الصلبة التي تتجمع على الغبار في الهواء، لذا يجب أن يتم توفير تهوية جيدة، حيث يتم تخزين الراديوم أو الثوريوم أو الأكتينيوم لمنع تراكم العنصر.
يعتبر تراكم الرادون أحد الاعتبارات الصحية في مناجم اليورانيوم، حيث أنه في الآونة الأخيرة كان تراكم الرادون في المنازل مصدر قلق كبير، إذ تحدث العديد من الوفيات بسبب مرض سرطان الرئة الذي سببه التعرض للرادون، وفي الولايات المتحدة يوصى باتخاذ إجراء علاجي إذا تجاوز الهواء في المنازل 4 بيكو لتر / لتر.
عُرف أن هناك تسعة وثلاثون نظيرًا لعنصر الرادون، الأكثر شيوعًا بين هذه النظائر هو نظير الرادون 222 إذ يبلغ عمر النصف 3.823 يومًا وهو باعث لدقائق ألفا، كما وتشير التقديرات إلى أن كل ميل مربع من التربة حتى عمق 6 بوصات يحتوي على حوالي 1 جرام من الراديوم، والذي يطلق غاز الرادون بكميات ضئيلة في الغلاف الجوي.
يمكن أن يتجمع غاز الرادون في المباني مما يؤدي إلى العديد من المخاطر الصحية، حيث تقدر وكالة حماية البيئة المسؤولة عن ما يقدر بنحو 20 ألف حالة وفاة بمرض سرطان الرئة كل عام، المزيد عن الرادون والصحة، إذ يوجد الرادون في بعض مياه الينابيع أيضا مثل تلك الموجودة في هوت سبرينغز في مدينة أركنساس.
يتم استخدام كل من نظير (220-Rn) والنظير (222-Rn) بنصف عمر 56 ثانية و 3.8 يومًا على التوالي، وذلك لدراسة عمليات النقل الغازي في البيئة والجو تحت الأرض، وهناك معلومات تفيد أن تفاعل الرادون مع الجداول والأنهار يتيح أن يتم استخدامه كمتتبع في دراسات المياه الجوفية.
نظير (222-Rn) له فترة بقاء قصيرة في الجداول وقنوات الأنهار مما يؤدي إلى فقدان الرادون، ونتيجة لذلك إذا كانت المنطقة مجرى أو نهر وبها تركيز عالٍ من الرادون، فهذا يشير إلى وجود مدخلات محلية للمياه الجوفية، وفي طبقة المياه الجوفية الملوثة بعمق (100 متر) في موقع مصفاة في المكسيك، حيث كان المصدر الملوث عميقًا جدًا بحيث لا يمكن الوصول إليه مباشرة لأخذ العينات جمعت عينات المياه الجوفية من عدد قليل من الآبار المتوفرة في الموقع، ثم قاموا باستخدام تقسيم المتتبع الطبيعي النظير (222-Rn) بين المياه الجوفية غير الملوثة ومنطقة مصدر NAPL وهي عبارة عن المرحلة غير المائية السائلة مثل كلا من النفط والبنزين والبترول، كما وأنهم قد تمكنوا من تحديد موقع منطقة مصدر NAPL تقريبًا، ولقد تم استخدام النظير (222-Rn) لعملية تقدير تصريف المياه الجوفية تحت سطح البحر.
ولقد تم استخدام النظير (222-Rn) كأداة لتاريخ المياه الجوفية في تركيبة مع نظائر أخرى أو نسب عنصرية مثل نسب كمية الهليوم إلى كمية الرادون ونسبة كمية الزينون إلى الرادون.
