Che cos'è il decadimento del radon?

Il radon si trova in natura ed è prodotto dal decadimento dell'uranio. Anche gli atomi di radon decadono rilasciando particelle atomiche. L'elemento stesso e alcuni degli elementi in cui decade è radioattivo e può causare malattie nell'uomo.

Tutti gli elementi contengono protoni e neutroni nel loro nucleo - tranne l'idrogeno, che ha solo un protone. Insieme alle particelle nucleiche, un elemento ha anche particelle di elettroni in orbita attorno al nucleo. Gli elementi sono classificati in base alla quantità di protoni che contengono. Questo numero è il numero atomico di un elemento. Ad esempio, il radon ha sempre 86 protoni.

Alcuni elementi possono variare nel numero di neutroni nel loro nucleo. Questi sono noti come isotopi di un elemento e ogni isotopo è noto per il suo numero di massa, che è la quantità di protoni aggiunti alla quantità di neutroni. Ad esempio, l'isotopo di radon più comune, radon-222, ha 86 protoni e 136 neutroni nel suo nucleo. Un isotopo meno comune è il radon-220.

Gli elementi decadono in due modi. Possono rilasciare due protoni e due neutroni, il che modifica sia il numero atomico che il numero di massa. Questo è noto come decadimento alfa e le particelle rilasciate come un fascio sono chiamate particelle alfa.

Il decadimento beta si verifica quando un neutrone rilascia un elettrone e si trasforma in un protone. L'elettrone rilasciato è noto come una particella beta. Questo cambia il numero atomico perché nell'elemento è presente un nuovo protone. Il numero di massa non cambia.

Il radon stesso è un prodotto di decadimento dell'uranio-238. Il decadimento del radon avviene attraverso una catena di eventi, con un elemento che si trasforma in un altro elemento. Gli elementi radioattivi non si decompongono tutti in una volta, quindi gli scienziati usano una misurazione dell'emivita per tenere traccia delle concentrazioni di ciascun elemento. Un'emivita è il tempo impiegato dalla metà di una quantità di un elemento per trasformarsi in un altro elemento.

Ad esempio, il radon-222 ha un'emivita di 3,8 giorni. Dopo 3,8 giorni, metà del radon in un'area avrà rilasciato una particella alfa e si sarà trasformata in polonio-238. Il polonio-238 ha un'emivita di soli tre minuti prima che rilasci una particella alfa e si trasformi in piombo-214.

Il piombo-214, con un'emivita di 27 minuti, si trasforma in bismuto-214 rilasciando una particella beta. Dopo 20 minuti, metà del bismuto-214 si sarà trasformata in polonio-214 rilasciando un'altra particella beta. Il polonio, con un'emivita di soli 180 secondi, quindi decade in piombo-210 rilasciando una particella alfa. Gli elementi nella catena dal radon-222 al piombo-210 sono di breve durata e sono pericolosi perché molte particelle radioattive vengono rilasciate in un breve periodo di tempo.

Il decadimento del radon continua lentamente, con il piombo che si trasforma in bismuto-210 per un periodo di decenni. Il bismuto impiega quindi alcuni giorni a decadere nel polonio 210. Durante questa fase della catena vengono rilasciate particelle beta. Infine, il polonio lascia andare una particella alfa e la catena termina in un isotopo di piombo-206 stabile e non radioattivo.

Il motivo per cui il decadimento del radon è pericoloso per l'uomo è perché le particelle che vengono liberate dagli elementi radioattivi nella catena possono causare il cancro se vengono ingerite o respirate. Il radon è presente come gas in molte case, specialmente negli scantinati, e raccoglie dove non c'è ventilazione. I minatori possono anche essere esposti a livelli elevati di gas. Il radon stesso viene dall'uranio-238 in decomposizione nel suolo. La catena di decadimento del radon è quindi solo una parte di una catena di decadimento più grande.