Co to jest rozpad radonu?
Radon występuje w naturze i jest wytwarzany przez rozkład uranu. Atomy radonu również rozpadają się poprzez uwalnianie cząstek atomowych. Sam pierwiastek i niektóre pierwiastki, na które rozpada się, są radioaktywne i mogą powodować choroby u ludzi.
Wszystkie pierwiastki zawierają protony i neutrony w swoim jądrze - z wyjątkiem wodoru, który ma tylko proton. Oprócz cząstek nukleinowych element ma również cząsteczki elektronów krążące wokół jądra. Elementy są klasyfikowane według ilości zawartych w nich protonów. Ta liczba jest liczbą atomową elementu. Na przykład radon zawsze ma 86 protonów.
Niektóre pierwiastki mogą różnić się liczbą neutronów w jądrze. Są one znane jako izotopy pierwiastków, a każdy izotop jest znany z liczby masowej, która jest ilością protonów dodanych do ilości neutronów. Na przykład najczęstszy izotop radonu, radon-222, ma 86 protonów i 136 neutronów w swoim jądrze. Mniej powszechnym izotopem jest radon-220.
Elementy rozpadają się na dwa sposoby. Mogą uwolnić dwa protony i dwa neutrony, co zmienia zarówno liczbę atomową, jak i liczbę masową. Jest to znane jako rozpad alfa, a cząstki uwolnione jako wiązka nazywane są cząsteczkami alfa.
Rozpad beta ma miejsce, gdy neutron uwalnia elektron i zmienia się w proton. Uwolniony elektron jest znany jako cząstka beta. Zmienia to liczbę atomową, ponieważ nowy element jest obecny w elemencie. Liczba masowa nie zmienia się.
Sam radon jest produktem rozpadu uranu-238. Rozpad radonu zachodzi poprzez łańcuch wydarzeń, w których jeden element zamienia się w inny. Nie wszystkie pierwiastki promieniotwórcze rozpadają się jednocześnie, dlatego naukowcy wykorzystują pomiar okresu półtrwania do śledzenia stężeń każdego pierwiastka. Okres półtrwania to czas, przez który połowa ilości elementu potrzebuje na zmianę na inny element.
Na przykład okres półtrwania radonu-222 wynosi 3,8 dnia. Po 3,8 dniach połowa radonu w danym obszarze uwolni jedną cząsteczkę alfa i zmieni się w polon-238. Polon-238 ma okres półtrwania zaledwie trzy minuty, zanim uwolni cząsteczkę alfa i zamieni się w ołów-214.
Ołów-214, z 27-minutowym okresem półtrwania, zamienia się w bizmut-214, uwalniając cząstkę beta. Po 20 minutach połowa bizmutu-214 zmieni się w polon-214 poprzez uwolnienie innej cząstki beta. Polon o zaledwie 180 sekundowym okresie półtrwania rozpada się następnie na ołów-210, uwalniając cząsteczkę alfa. Pierwiastki w łańcuchu od radonu-222 do ołowiu-210 są krótkotrwałe i są niebezpieczne, ponieważ w krótkim czasie uwalnia się wiele cząstek radioaktywnych.
Rozpad radonu trwa powoli, a ołów zmienia się w bizmut-210 na przestrzeni dziesięcioleci. Bizmut następnie rozpada się na polon 210. Cząstki beta uwalniane są podczas tych etapów łańcucha. W końcu polon puszcza cząstkę alfa, a łańcuch kończy się stabilnym, nieradioaktywnym izotopem ołowiu-206.
Powodem, dla którego rozpad radonu jest niebezpieczny dla ludzi, jest to, że cząsteczki uwolnione od pierwiastków promieniotwórczych w łańcuchu mogą powodować raka, jeśli zostaną połknięte lub wdychane. Radon jest obecny w wielu domach, zwłaszcza w piwnicach, jako gaz. zbiera się tam, gdzie nie ma wentylacji. Górnicy mogą być również narażeni na wysokie poziomy gazu. Sam radon pochodzi z rozkładu uranu-238 w glebie. Łańcuch rozpadu radonu jest zatem tylko jedną częścią większego łańcucha rozpadu.