Vad är Radon Decay?
Radon förekommer i naturen och produceras genom uranförfall. Radonatomer sönderfaller också genom att frigöra atompartiklar. Elementet självt och några av de element som det förfaller i är radioaktivt och kan orsaka sjukdom hos människor.
Alla element innehåller protoner och neutroner i deras kärna - utom väte, som bara har en proton. Tillsammans med de nukleiska partiklarna har ett element också elektronpartiklar som kretsar kring kärnan. Element klassificeras efter mängden protoner som de innehåller. Detta nummer är ett elementets atomnummer. Till exempel har radon alltid 86 protoner.
Vissa element kan variera i antalet neutroner i deras kärna. Dessa är kända som isotoper av ett element, och varje isotop är känd genom sitt massantal, vilket är mängden protoner som läggs till mängden neutroner. Till exempel har den vanligaste radonisotopen, radon-222, 86 protoner och 136 neutroner i sin kärna. En mindre vanlig isotop är radon-220.
Element förfaller på två sätt. De kan frigöra två protoner och två neutroner, vilket ändrar både atomantalet och massantalet. Detta kallas alfa-sönderfall, och de partiklar som frigörs som en bunt kallas alfapartiklar.
Beta förfall är när en neutron släpper en elektron och förvandlas till en proton. Den frigjorda elektron är känd som en beta-partikel. Detta ändrar atomnumret eftersom en ny proton finns i elementet. Massantalet förändras inte.
Radon själv är en förfallsprodukt av uran-238. Radonförfall sker genom en händelsekedja, där ett element förvandlas till ett annat element. Radioaktiva element förfaller inte alla på en gång, så forskare använder en halveringstidmätning för att spåra koncentrationerna för varje element. En halveringstid är den tid som hälften av en mängd av ett element tar för att förvandlas till ett annat element.
Som ett exempel har radon-222 en halveringstid på 3,8 dagar. Efter 3,8 dagar kommer hälften av radon i ett område att frigöra en alfapartikel och har förvandlats till polonium-238. Polonium-238 har en halveringstid på bara tre minuter innan den släpper ut en alfapartikel och förvandlas till bly-214.
Bly-214, med en 27-minuters halveringstid, förvandlas till vismut-214 genom att släppa en beta-partikel. Efter 20 minuter kommer hälften av vismut-214 att förvandlas till polonium-214 genom att släppa ut en annan beta-partikel. Poloniet, med bara 180 sekunders halveringstid, sönderfaller sedan till bly-210 genom att frigöra en alfapartikel. Elementen i kedjan från radon-222 till bly-210 är kortlivade och är farliga eftersom många radioaktiva partiklar frigörs på kort tid.
Radon förfall fortsätter långsamt, med bly förvandlas till vismut-210 under en period av decennier. Vismut tar sedan några dagar att förfalla till polonium 210. Betapartiklar frigörs under dessa steg i kedjan. Slutligen låter polonium en alfapartikel gå, och kedjan slutar i en stabil, icke-radioaktiv bly-206-isotop.
Anledningen till att radonförfall är farligt för människor beror på att partiklarna som frigörs från de radioaktiva elementen i kedjan kan orsaka cancer om de intas eller andas in. Radon finns som en gas i många hus, särskilt i källare, och det samlar där det inte finns någon ventilation. Gruvarbetare kan också utsättas för höga nivåer av gas. Radon själv kommer från uran-238 som ruttnar i jorden. Radonförfallskedjan är därför endast en del av en större sönderfallskedja.