Самый стабильный изотоп (222Rn) имеет период полураспада 3,8 суток. Природные изотопы радона являются дочерними продуктами альфа-распада изотопов радия (за исключением 218Rn, возникающего в редкой боковой ветви ряда при бета-распаде218At) и сами в свою очередь испытывают альфа-распад, образуя изотопы полония.
В 1899 году Пьер и Мария Кюри обнаружили косвенное присутствие радона: газ, находившийся в контакте с радием, оставался радиоактивным в течение месяца. Эрнест Резерфорд и Роберт Оуэнс позже в том же году отметили сходные явления с радиоактивностью препаратов тория. Предполагаемое радиоактивное вещество Резерфорд предложил назвать эмана́цией тория и дать ему символ Em. Последующие наблюдения Резерфорда в 1901 году показали, что и препараты радия также испускают некую эманацию, которая обладает радиоактивными свойствами и ведёт себя как инертный газ. Первоначально разные эманации называли торо́ном, радо́ном и актино́ном. Было доказано, что все эманации на самом деле представляют собой радионуклиды нового элемента — инертного газа, которому отвечает атомный номер 86. Впервые его выделили в чистом виде и измерили его плотность Уильям Рамзай и Роберт Уитлоу-Грей в 1908 году, они же предложили назвать газ нитон (от лат. nitens, светящийся). В 1923 году газ получил окончательное название радон (эманация радия), и символ Em был сменён на Rn.
Основной интерес в явлении радиоактивности представляло казавшееся необычным открытие превращения элементов друг в друга. Испускаемые радием альфа-частицы оказались положительно заряженными ионами гелия. После того как эти частицы вылетали из атомов радия, последние, в полном соответствии с законом Менделеева, превращались в атомы другого элемента ― инертного газа радона.[1]
К настоящему времени синтезировано и довольно подробно изучено около тридцати соединений ксенона, криптона и радона (большинство из них принадлежит ксенону, что касается радона, то известен только его фторид).[3]
Любопытную закономерность я заметил: чем более на совесть сделано жильё, тем больше в нем может быть концентрация радона. Так что на втором месте после бомжей по радоновой опасности другие крайние московского общества ― банкиры. Те, кто в герметичных офисах со стеклопакетами.[5]
— Владимир Мухин, «Радон!», 1997
Дело в том, что радон очень вредно влияет на потенцию, поэтому, когда ложитесь в ванну, надо на себя надевать эти колготки. Они предохраняют.[6]
...на горных склонах, закрытых почвой, уран искали так: откачивали специальным насосом из шпуров в почве воздух в резиновые мешочки и затем отправляли их в Сталинабад, в лабораторию, на определение содержания торона или радона. При этом в качестве «резиновых мешочков» весьма успешно использовались обычные презервативы.[7]
Радон в научной и научно-популярной литературе[править]
Основной интерес в явлении радиоактивности представляло казавшееся необычным открытие превращения элементов друг в друга. Испускаемые радием альфа-частицы оказались положительно заряженными ионами гелия. После того как эти частицы вылетали из атомов радия, последние, в полном соответствии с законом Менделеева, превращались в атомы другого элемента ― инертного газа радона. В результате радиоактивного распада урана, актиния и тория образуются длинные цепи превращения, заканчивающиеся образованием устойчивого элемента ― свинца. Всего через несколько лет после открытия радиоактивности было найдено свыше 30 радиоактивных элементов, различающихся по атомным весам и по скорости распада.[1]
Только что описанные условия, выгодные для обогащения вод радием, совершенно невыгодны для обогащения вод ураном. Мало бывает в этих водах и радона, так как для обогащения вод радоном тоже нужны другие условия. Как же происходит обогащение вод радоном? Радон ― благородный газ, то есть, элемент, при обычных условиях не вступающий ни в какие химические соединения. Следовательно, химический состав воды, имеющий такое большое значение в обогащении вод радием, здесь не играет прямой роли. Природные воды часто обогащаются этим газом, растворяя радон, который непрерывно выделяется из пород в результате радиоактивного распада содержащегося в них радия. Но выделение радона из пород ― так называемое эманирование пород ― может быть различным в зависимости от структуры породы, от характера капилляров в ней, от степени разрушенности кристаллической решетки. Чем больше разрушена кристаллическая решетка минералов ― например, в тектонических зонах, в зонах контакта различных пород, в зонах дробления, ― тем больше бывает их эманирующая способность и тем больше содержится радона в водах, связанных с этими зонами. Но такой способ обогащения вод радоном не является единственным, и к тому же он редко дает воды с высокими концентрациями радона. Большее обогащение вод этим газом происходит в том случае, если в образовании радоновых вод принимают участие радиевые воды. Иногда воды определенного химического состава, даже не сильно обогащенные радием, в течение многих лет проходят по трещинам, покрытым рыхлыми отложениями, или по глинам, суглинкам и некоторым другим породам. При этом происходит значительная адсорбция радия. Так создаются радиоактивные фокусы ― ограниченные участки пород, обогащенные радием. В таких случаях оказывается значительно повышенной и эманирующая способность пород, что усиливает выделение радона. Это происходит вследствие того, что радий находится ближе к поверхностям соприкасающимся с водой, чем в случаях, когда он образуется из урана в первичных породах. Когда воды соприкасаются с такими породами, они могут сильно обогатиться радоном и превратиться в высокоактивные радоновые воды. Но и в данном случае повышенная радиоактивность пород еще не обеспечивает образования значительно обогащенных радоном вод.[8]
— Елена Щепотьева, «Радиоактивность природных вод», 1951
Период полураспада радона равен 3,825 дня, поэтому для накопления его в воде нужны дни и недели соприкосновения между водой и активной породой. В связи с этим ясно, что в обогащении вод радоном большую роль играют и такие факторы, как размеры радиоактивного фокуса, скорость фильтрации воды влагоемкость породы, ее пористость и т. д. До сих пор речь шла главным образом о подземных, минеральных, водах. По характеру соприкосновения с породами эти воды обладают наиболее высоким содержанием радиоэлементов. Содержание радия в этих водах достигает иногда миллионных долей миллиграмма на литр, урана ― сотых долей миллиграмма на литр, радона до тысяч единиц махе. Но и в водах рек, морей, океанов тоже, хотя в значительно меньших количествах, присутствуют радиоактивные элементы. Меньше всего радиоэлементов в водах рек. Характер движения вод в реках и соприкосновения их с породой не позволяет скопляться в них радону ― будучи благородным газом, радон в таких условиях легко улетучивается в воздух, а химический состав и малая минерализация речных вод препятствуют обогащению их радием и ураном. В водах морей и океанов радона очень мало. В незначительных, но измеримых количествах присутствуют здесь уран и радий.[8]
— Елена Щепотьева, «Радиоактивность природных вод», 1951
Что же касается положительно заряженных α-лучей, то, как выяснилось, они состоят из частиц, масса которых равна массе атома гелия, а абсолютная величина заряда — удвоенному заряду электрона. Прямым опытом Резерфорд доказал, что эти частицы представляют собой заряженные атомы гелия. Он поместил тонкостенную ампулу с небольшим количеством радия внутрь большой пробирки, из которой после этого был удален воздух. α-Излучение проникало через тонкие стенки внутренней ампулы, но задерживалось толстыми стенками внешней пробирки, так что α-частицы оставались в пространстве между ампулой и пробиркой. С помощью спектрального анализа в этом пространстве было обнаружено присутствие гелия.
Результаты опыта означали, что атомы радия в процессе радиоактивного излучения распадаются, превращаясь в атомы других элементов, — в частности, в атомы гелия. Впоследствии было показано, что другим продуктом распада радия является элемент радон, также обладающий радиоактивностью и принадлежащий к семейству благородных газов.[2]:57
Намного позже, в 1923-1925 гг., Р. Форкран тем же методом синтезировал гидраты криптона и ксенона, которые оказались значительно устойчивее гидрата аргона. Таким образом, гидраты были получены только для трех инертных газов, а для остальных ― радона, неона и гелия ― они оставались неизвестными. Открытие этих гидратов, которые бесспорно доказывали реальность существования каких-то соединений инертных газов, весьма долго оставалось для многих непонятным и удивительным.[3]
Настоящий переворот в химии инертных газов произошел летом 1962 г., когда американскому химику Н. Бартлету удалось синтезировать соединение ксенона с гексафторидом платины. <...> К настоящему времени синтезировано и довольно подробно изучено около тридцати соединений ксенона, криптона и радона (большинство из них принадлежит ксенону, что касается радона, то известен только его фторид). Несмотря на то что вопрос о строении соединений инертных газов еще окончательно не решен, можно с уверенностью считать их самыми обычными химическими соединениями, обладающими настоящими химическими связями.[3]
Открытие этих гидратов, которые бесспорно доказывали реальность существования каких-то соединений инертных газов, весьма долго оставалось для многих непонятным и удивительным. Некоторую ясность в этот вопрос внесли исследования советского химика Б. А. Никитина по химии радона и других инертных газов, проведенные в период с 1935 по 1952 г. Несмотря на то, что число известных молекулярных соединений довольно велико, теория их была почти не разработана. <...> Никитину впервые удалось получить кристаллогидраты радона и неона. <...> Основываясь на химических свойствах инертных газов и разности упругости диссоциации их гидратов, Б. А. Никитин разработал метод разделения этих гидратов. Исследования Б. А. Никитина в области химии инертных газов по оригинальности выполнения и принципиальному значению можно назвать классическими. Но все же полученные им соединения инертных газов нельзя считать истинно химическими.[3]
Радон, как и большинство газов, бесцветен. В отличие от большинства газообразных элементов его молекула состоит из одного атома. Радон ― самый тяжелый из всех известных газов ― он в 7,6 раза тяжелее воздуха. В темноте радон светится, часть энергии выделяется в виде тепла. Один грамм радона выделяет за один час 4400 больших калорий. При -62°C радон сгущается в жидкость, которая в 4,4 раза тяжелее воды. При -71° C радон затвердевает. Твердый радон непрозрачен, но излучает голубое сияние.[4]
— Пётр Таубе, Евгений Руденко, «Радон», 1967
Радон ― короткоживущий радиоактивный элемент. Период полураспада самого распространенного и стабильного его изотопа ― Rn222 составляет 3 дня 19 часов 12 минут. Известно более полутора десятков изотопов радона. Все они радиоактивны и живут еще меньше, чем Rn222. Например, период полураспада изотопа радона с массовым числом 215 составляет всего лишь 10-6 секунд. Испуская альфа-лучи, газообразный радон превращается в твердые радиоактивные вещества ― радий А, В, С, С', С» и другие, которые, как и сам радон, являются промежуточными продуктами в цепи радиоактивных превращений радия. Количество радона, образующегося при распаде радия, очень мало, и чтобы получить литр радона, надо иметь примерно полторы тонны (!) чистого радия. Но даже если бы и удалось какими-то путями получить литр чистого радона, его не в чем было бы хранить. Такое количество радона, как указывал Резерфорд, мгновенно расплавило бы и рассеяло в виде паров любое известное в природе вещество.[4]
— Пётр Таубе, Евгений Руденко, «Радон», 1967
Радон ― ядовитый газ. Он опасен своей радиоактивностью, которая поражает в первую очередь те органы и ткани, клетки которых находятся в состоянии интенсивного деления. В здоровом организме это в первую очередь органы кроветворения. Действие радона на организм животных и человека проявляется кровоизлияниями, возникновением злокачественных опухолей, развитием ряда расстройств, известных под именем лучевой болезни.[4]
— Пётр Таубе, Евгений Руденко, «Радон», 1967
В 1904 году С. Лондон описал такой интересный опыт. Лягушку поместили в закрытый сосуд, наполненный воздухом с примесью радона, и она некоторое время дышала этим воздухом. После этого лягушку (в тканях которой содержался радон) умертвили и положили на некоторое время на фотопластинку. После проявления пластинки получилась автограмма этой лягушки. Если в организме животного, растения или в минерале радиоактивное вещество распределено неравномерно, то на проявленном негативе это будет заметно: места скопления радиоактивных атомов дадут более темное изображение. Возможность получать снимки, на которых видно, как радиоактивное вещество распределено в организме, широко используется медиками и биологами в методе меченых атомов. Изображение радиоактивных препаратов «строится» лучами и электрозаряженными частицами, которые испускаются веществом при радиоактивном распаде.[9]
Сегодня в менделеевской таблице 104 элемента. Все они размещены в семи периодах: трех малых, трех больших и одном ― седьмом ― еще недостроенном. Если этот период окажется, как предполагают теоретики, таким же, как шестой, то он закончится элементом № 118, аналогом благородных газов ― «эка-радоном», как назвал бы его Менделеев. Известно, что каждый следующий шаг за уран требует все большего труда, все более сложной техники ― ускорителей, источников ионов и многого другого. Скорость, с которой «растет» менделеевская таблица, становится меньше ― в 1950-1955 годах были синтезированы пять новых элементов, а за следующие двенадцать лет ― только три.[10]
Еще в 1933 году Лайнус Полинг, развивая представления о валентных связях, предсказал возможность существования фторидов криптона и ксенона. Но лишь в 1962 году было получено первое такое соединение ― гексафтороплатинат ксенона. Вслед за тем были синтезированы фториды и окислы криптона, ксенона, радона и многочисленные их производные.[11]
Давно установлено: существуют так называемые канцерогенные вещества, способствующие возникновению рака. Тут все ясно. Но существует ли какой-нибудь химический элемент, который активно поддерживает этот бунт клеток? Информация зыбкая. Радон, например. Есть такой тяжелый (в 7 раз тяжелее воздуха) радиоактивный газ, который выделяют соли радия. Он светится в темноте и обычно скапливается в рудниках. Явный канцероген! В Швеции подсчитали: горняки болеют раком легких в четыре раза чаще, а те, которые еще и курят, ― в 10 раз. Но ведь известно, что радоновые ванны целебны. Так кто радон ― друг или враг?[12]
Якобы Москвы не касается. Такое мнение. Что радон, этот смертоносный газ без вкуса, цвета и запаха, где-то там. В местах далеких горных разработок, выползает из почвы по ночам и губит далеких незнакомых пигмеев. Напрасно радуетесь, москвичи! Все намного хуже ― для вас. Среди самых радоноопасных мест ― Москва. Радон из почвы так и прет. Особенно зимой, когда здания и сооружения по закону термодинамики дружно отсасывают его из почвы. Про страшный радон газеты начали лет пять назад печатать, но московские власти им быстро рот заткнули. Потом американцы организовали исследования и подсчитали, что радон на втором месте после курения как причина раковых заболеваний. С этим вполне согласны европеоиды. Они теперь тоже делают у себя в квартирах мониторинг на радон. А в Москве пока не обнаружено домов с опасным для здоровья содержанием радона.[5]
— Владимир Мухин, «Радон!», 1997
Я иной раз, проходя мимо люка теплотрассы, загляну туда в темень, увижу шевеление… Плакать хочется! Всюду люди! Они же там подыхают от радона, люди! Родной, ты лючок-то пошире открой. Любое проветривание резко снижает концентрацию газа. Любопытную закономерность я заметил: чем более на совесть сделано жилье, тем больше в нем может быть концентрация радона. Так что на втором месте после бомжей по радоновой опасности другие крайние московского общества ― банкиры. Те, кто в герметичных офисах со стеклопакетами. Я как то зашел в один банк, стал рассказывать про радон. Меня к управляющему даже не пустили, охрана взашей выгнала! Ну и пусть себе дохнут ― так я теперь думаю. Москву от радона никто не спасет.[5]
— Владимир Мухин, «Радон!», 1997
― Да ладно, ― говорю, ― люди там по сорок лет жили, никто от лучевой болезни не умер.
― А радон?
― Радон ― газ, ― говорю, ― он в шахтах и домах бывает, а там сейчас ни одного целого дома не осталось, где ему скопиться, все через окна выдувает.
― А выселяли их?..
― А выселяли их как раз по радону. <...>
В 91-м году, отрабатывая новые методы определения радиоактивного газа радона ― продукта распада урана, группа сотрудников иркутского предприятия «Сосновгеология» обнаружила катастрофические концентрации этого газа непосредственно в жилых домах Белой Зимы.[13]
— Алексей Торгашев, «86-й элемент. Поселок Белая Зима Иркутской области гибнет из-за радиоактивных отходов», 2002
― Когда возникла проблема радона в жилищах, у нас было три полигона для испытаний. Третий ― в Белой Зиме. Поселок одноэтажный, дома деревянные, то есть плохо защищенные снизу, стоят на рудном теле с примесями урана. <...> У нас экспресс-методы, мы можем только в принципе сказать, есть радон или нет. Потом нужны интегральные исследования ― в течение года. Их проводили… Хотя при тех значениях… На самом деле, только из-за радона никого переселять не нужно. Там, где небольшие превышения, достаточно вовремя проветривать, полы перекрывать. А если значения большие, можно ведь было перенести поселок на километр и все дела.
― Я одного не пойму: если там такая страшная радиация, как люди столько лет там прожили, детей рожали? Может быть, нормы радиоактивности неправильные? Откуда они вообще взялись?
― Из мировой практики. Только вы лучше с этим сходите в Москве к координаторам проекта «Радон в жилищах».[13]
— Алексей Торгашев, «86-й элемент. Поселок Белая Зима Иркутской области гибнет из-за радиоактивных отходов», 2002
В понедельник шеф протокола первого президента России Бориса Ельцина Владимир Шевченко заявил Интерфаксу, что отдыхающая в Кисловодске (Ставропольский край) чета Ельциных первую неделю провела «очень хорошо». Между тем, как выяснили «Известия», в соответствии с постановлением ставропольского губернатора Александра Черногорова началось составление карт, отражающих степень радоновой опасности Кавказских Минеральных Вод. Причиной неотложных мер стали сведения об онкологическом неблагополучии в регионе. В распоряжении «Известий» оказались официальные документы краевой администрации, где говорится, что «концентрация радона» в ряде квартир региона «превышает профессиональную норму для шахтеров, работающих в урановых рудниках».[14]
— Николай Гритчин, «В центре курорта концентрация радона выше, чем на урановых рудниках», 2002
Обильное радоновыделение характерно для всего Северо-Кавказского региона. Курортникам, по заверению Новичихиной, ничего не грозит. Радон ― газ тяжелый и концентрируется главным образом в подвалах и на первых этажах, а спальные помещения санаториев (госдача «Сосновый Бор», где отдыхает чета Ельциных, ― не исключение) начинаются со вторых этажей. Даже в неблагополучном жилье за три недели отдыха они получат дозу меньшую, чем при посещении рентгенкабинета.[14]
— Николай Гритчин, «В центре курорта концентрация радона выше, чем на урановых рудниках», 2002
Тем не менее некоторые основания говорить о патогенности, то есть болезнетворности, отдельных участков коры все же имеются. Например, участков залегания гранитов, гнейсов, фосфоритов, месторождений радиоактивных руд, поскольку там наблюдается выход радиоактивного радона. Или территории болот ― источников выхода метана и других углеводородов, сопутствующих процессам гниения. Наконец, разломных зон, источающих не только радон, но и плазму (ионизированный газ), выходящую из глубин планеты. Безусловно, нельзя жить на месторождениях радиоактивных и ртутьсодержащихминералов, нельзя жить там, где много серы (хотя в небольших количествах она полезна).[15]
— Борис Руденко, «Мать сыра-земля, геопатогенная», 2007
Объективно самым опасным является значительное превышение над фоновым уровня ионизирующего или радиоактивного излучения, с которым люди столкнулись еще до самого открытия радиоактивности. В XV-XVI веках шахтеры серебряных рудников возле саксонского города Шнееберг часто погибали от неизвестной болезни, названной «шнееберговской чахоткой». Причиной высокой смертности было аномально высокое выделение радиоактивного радона из горных пород в шахтах. Нужно сказать, что даже в угольных шахтах радиоактивность по этой причине может многократно превышать установленные предельные нормы. Повышенное содержание радона в сейсмически активных областях, на границах геологических плит, а также просто его концентрация в непроветриваемых подвальных помещениях можно рассматривать как потенциально патогенный фактор.[15]
— Борис Руденко, «Мать сыра-земля, геопатогенная», 2007
Все дети съехались на похороны, даже и невестки, и зятья съехались, и дальние родственники пришли-приехали, но младшенький, самый любимый, прислал переводом пятьдесят рублей на похороны и в длинной телеграмме выразил соболезнование, сообщив, что очень занят, на самом же деле только что вернулся с курорта Белокуриха и боялся, как бы радон, который он принимал, не пропал бесполезно, не подшалили бы нервы от переживаний, да и с «черной» деревенской родней знаться не хотелось.[16]
Из процедурной вышла женщина, и сестра говорит: «Следующий!» Эта пижама встает, дает ей свое направление. Сестра прочитала и говорит:
― Вы раздевайтесь и ложитесь в ванну, а я пока пузырьки с радоном принесу. Мужчина заходит внутрь и через секунду выскакивает с женскими колготками в руках:
― Сестра! Сестра! <...>
― Так я вам объясню. Дело в том, что радон очень вредно влияет на потенцию, поэтому, когда ложитесь в ванну, надо на себя надевать эти колготки. Они предохраняют.[6]
В число методов поисков месторождений урана входил так называемый эманационный. Дело в том, что в процессе распада соединения урана могут образовывать радиоактивный газ ― радон, а соединения тория ― торон. Если месторождение урановой руды в коренных породах закрыто сверху чехлом осадков, то газ этот может проникать снизу в почвенный слой, создавая эманационный ареал. Поэтому на горных склонах, закрытых почвой, уран искали так: откачивали специальным насосом из шпуров в почве воздух в резиновые мешочки и затем отправляли их в Сталинабад, в лабораторию, на определение содержания торона или радона. При этом в качестве «резиновых мешочков» весьма успешно использовались обычные презервативы. В один прекрасный день они вдруг кончились, и меня вместе со «старшим», которым был тоже студент-практикант Гена Слонимский, учившийся когда-то со мной в одной школе, отправили за пополнением «резиновых мешочков» в Сталинабад, поскольку их отсутствие грозило срывом работ.[7]
Заговорили о доме, про варенья и соленья. Алексей Александрович рассказал, что возле дорог, по которым ездит много машин, грибы срезать нельзя ― в них свинец… В квартирах, особенно из бетона, если не проветривать, собирается газ радон… Его слушали с необычайным вниманием.
― А вот когда технический спирт с марганцовкой… не отравишься? ― спросил арестант с хилой бородкой.[17]
— Роман Солнцев, «Полураспад. Из жизни А. А. Левушкина-Александрова, а также анекдоты о нем», 2002
меж деревьев гиблых вьется сизый дым
это Герцен обнимает вечный Рим из мха торчит а из мха торчит бетонная плита государства ― царства вечная пята
глянет ворон в Зазеркалье ветхих вежд
что там? ра? донеж радо? неж радон? еж радоне? ж?[18]
↑ 12В. И. Гольданский, Основа науки о веществе. ― М.: «Наука и жизнь», № 9, 1951 г.
↑ 12Н. Л. Глинка. Общая химия: Учебное пособие для вузов (под. ред. В.А.Рабиновича, издание 16-е, исправленное и дополненное). ― Л.: Химия, 1973 г. ― 720 стр.
