RADON
 
1                                 18
H 2                     13 14 15 16 17 He
Li Be                     B C N O F Ne
Na Mg 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh Hs Mt ? ? ?   ?    ?  
      Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu  
      Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr  

Rn, atomnr. 86, molvekt (for den vanligste og stabileste isotopen) 222,017531 g, elektronkonfigurasjon: (Xe)+4f14-5d10-6s2-6p6, smeltepunkt -71 °C, kokepunkt -61,8 °C, tetthet 9,73 g/l ved 0 °C, 4,4 g/cm3 flytende ved -62 °C. Radon er trolig diamagnetisk, som de andre edelgassene. Det har en varmeledningsevne på 0,0364 mW/cm/K ved 27 °C, dårligere enn noe annet grunnstoff. De sterkeste spektrallinjene ligger i infrarødt ved 7055 og 7450 Å.

Radon hører til gruppe 18 i det periodiske systemet (også benevnt 8a eller VIII eller 0 eller hovedgruppe 8 og kjent som edelgassene), og har (1995) 38 kjente isotoper og isomerer, alle radioaktive. Som astat og francium lider radon sterkt under det doble fylte nukleonskallet ved bly 208, som både har et lukket protonskall på 82 og et lukket nøytronskall på 126. Etter Pb 208 synker stabilitetskurven bratt, og begynner såvidt å ta seg opp igjen ved radium 226. Akkurat som elektronene organiserer kjernepartiklene seg i 'skall' og liksom de grunnstoffene som kommer etter edelgassene har lett for å gi fra seg elektroner og er ustabile i ren form, har kjernene til grunnstoffene mellom bly og radium spesielt lett for å gi fra seg et nukleon - eller fire. Det er i dette området at alfapartikkelradioaktiviteten begynner å gjøre seg gjeldende for alvor. Den stabileste radonisotopen er 222, med en halveringstid på bare 3,825 dager, deretter følger 211, som ligger innenfor nøytronskallet på 126, med 14,6 timer, 210 med 2,4 timer og 224 med 1,78 timer. 208, 209, 212, 221 og 223 har oppimot en halv time. Men isotopene rett over 126-skallet, 213 til 218 har fra noen millisekunder ned til en brøkdel av et mikrosekund.

HISTORIE
1898 er edelgassenes år. I dette året føyde William Ramsay og Morris William Travers krypton, neon og xenon til det periodiske systemet etter at Ramsay hadde gjort det samme med argon og helium henholdsvis 4 og 3 år tidligere. Men de var ikke de eneste som drev med grunnstoffoppdagelser i 1898.

Året er 1898, og i de gyldne formiddagene og sotgrå nettene i Paris skinte en underlig glød i et skrøpelig skur utenfor en av de erverdige bygningene i Sorbonne-universitetet. En merkelig polsk innvandrer arbeidet her, sammen med sin ektemann, den kjente fysikeren Pierre Curie. De hadde hørt om strålene som Henri Becquerel hadde oppdaget i uran og ville se om det fantes andre grunnstoffer som lagde slike stråler. De brukte et elektroskop som Pierre hadde konstruert for å måle styrken av strålingen og undersøkte alle tenkelige mineraler og forbindelser, men bortsett fra thorium, som strålte svakt, var det bare stråling i uran. Becquerel hadde hevdet at strålingen til uran var uavhengig av alle ytre påvirkninger og hvilken form det forelå i, og de fant at de stemte - bortsett fra at det strålte mye sterkere i uranmineralene enn i rent uran og rene uranforbindelser. Dette kunne bare bety en ting, at det fantes andre stoffer i mineralet som strålte sterkere. Med iherdighet og dyktighet skilte de først ut polonium fra uranmalmen og deretter radium. Curie-navnet fløy over verden, og en atskillig mer velutstyrt arbeidsplass var snart et faktum.

En annen som interesserte seg for stråler var Joseph John Thomson, som ledet Cavendish-laboratoriet ved Cambridge-universitetet i England. Han arbeidet først med de strålene som ble oppdaget i 1895 av Wilhelm Röntgen og inspierte Becquerel til å jobbe med uran, og fant i februar 1896 at de kunne gjøre lufta elektrisk ledende. Undersøkelsene ga interessante resultater, og han ba en ung, lovende student fra New Zealand, Ernest Rutherford, om å assistere seg. De kom til den konklusjonen at røntgenstrålene kunne rive en liten bit negativ elektrisitet løs fra luftatomene, slik at atomene selv ble positivt ladet, og i et elektrisk felt ble disse ionene, som Thomson kalte dem, tiltrukket av hver sin elektrode slik at det vandret en strøm av ioner mellom dem. Thomson kalte de små elektrisitetbitene korpuskler, men siden ble det mer vanlig å kalle dem elektroner.

Thomson satte Rutherford til å finne ut så mye som mulig om disse ionene, og da han var ferdig med det året etter, satte han igang med de nye strålene fra uran, som Becquerel hadde oppdaget. Denne undersøkelsen tok også et år, og han fant at strålingen artet seg litt forskjellig, men dannet akkurat de samme ionene. Sommeren 1898 ble McGill-universitetet i Montreal i Canada åpnet, og de trengte professorer. Rutherford søkte, og med den entusiastiske anbefalingen han fikk av Thomson, endte det med at han fikk stillingen, i en alder av 27 år.

Rutherford syntes det var interessant at thorium også hadde stråler, og foreslo for sin jevnaldrende kollega R.B. Owens, som han hadde blitt godvenner med, at han skulle sette igang undersøkelser av ioniseringsevnen til strålene fra thorium. Men forsøkene gikk ikke så bra som Owens hadde håpet. Strålingen fra thoriumdioksydet han brukte var merkelig variabel. Av og til var den sterk, av og til svak, og den kunne forandre seg midt under en måling. Han sjekket utstyret for å finne ut om det var noe feil med det, men etterhvert kom han til den slutningen at thoriumet rett og slett ikke tålte trekk! Bare han lukket stoffet inne i en lufttett beholder og ventet et kvarter slik at lufta roet seg helt, så gikk det greit. Om bare et aldri så lite luftdrag slapp inn i beholderen, sank ionisasjonsevnen øyeblikkelig, men så lenge lufta var rolig kunne han måle og kose seg. Owens gjorde seg ferdig med arbeidet, konkluderte at thorium ioniserte luft på akkurat samme måte som uran- og røntgenstråler, og tok seg deretter fri for å besøke Thomson i laboratoriet hans i Cambridge.

Imens kunne ikke Rutherford fri seg fra spørsmålet om hvorfor et lite vindpust kunne svekke thoriumoksydet så alvorlig. Han plasserte oksydet i et rør og førte en luftstrøm over det og inn i et kammer med to elektroder som det begynte å gå en elektrisk strøm mellom når luftstrømmen fra oksydet hadde nådd fram til kammeret, også hvis oksydet var pakket inn i papir slik at det ikke kunne føres med noe oksydstøv. Men det merkeligste av alt var at når han stanset luftstrømmen fortsatte lufta i kammeret å være elektrisk ledende i 10 minutter i stedet for å bli utladet på et par sekunder slik det var vanlig. Det virket som om luftstrømmen hadde ført med seg en radioaktivitet fra thoriumoksydet. Den trengte gjennom papir, og han fant ut at det også gikk gjennom bomull og ikke kunne vaskes vekk ved å la luftstrømmen gå gjennom verken vann eller svovelsyre. En virkelig mystisk substans, som han kalte "emanasjon" etter et latinsk ord for utstrømming. Han følte seg omtrent som en av disse spiritistene som drev og fablet om ektoplasma og liknende.

Han satte seg fore å undersøke denne emanasjonen riktig grundig. Det viste seg at ionisasjonen den førte med seg til ionekammeret ikke forsvant brått etter 10 minutter, men døde ut etter en geometrisk rekke, først raskt, så langsommere. Hvert minutt var den redusert til det halve. Det virket som om emanasjonen hadde forbigående radioaktivitet, i motsetning til den varige hos uran, thorium, radium og polonium. Han prøvde å sette godt innpakket thoriumoksyd inn i ionekammeret og det viste seg at ionisasjonen økte til den oppnådde et toppnivå. Og hvert minutt ble det som manglet på dette toppnivået redusert til det halve. Dette betydde at summen av aktiviteten i den bortblåste emanasjonen og i thoriumoksydet som den ble blåst bort fra alltid var den samme, og at thoriumet altså produserte emanasjon med en konstant hastighet.

Under dette arbeidet hadde det oppstått et nytt problem. Ionekammeret fikk etterhvert en elektrisk "lekkasje", og det hjalp ikke å sette inn en ny isolator. Svaret på gåten viste seg å være forbløffende, det virket som om emanasjonen hadde satt seg i metalldelene og gjort dem radioaktive. Denne såkalte induserte radioaktiviteten syntes å være spesiell for thorium, verken uran eller røntgenstråler kunne gjøre slike triks. Han begynte å eksperimentere med den og fant at den avtok med en halveringstid på 11 timer, og i et kammer han hadde stående med thoriumoksyd økte den til et toppnivå og hver 11. time ble avstanden til toppnivået redusert til det halve. September 1899 gjorde han seg ferdig med forsøkene og sendte to avhandlinger om dem til publikasjon. Samtidig sendte paret Curie en avhandling om deres egne observasjoner om radiums evne til å indusere radioaktivitet.

Alle disse artiklene, som kom ut på nyåret 1900, ble lest med iver av en rekke fysikere og kjemikere over hele verden. Friedrich Ernst Dorn ved universitetet i Halle i Tyskland undersøkte radium og fant at også det sendte ut emanasjon. Men radiumemanasjonen brukte mye lengre tid på å dø ut til det halve enn thoriumemanasjonen, 4 dager, mens den induserte radioaktiviteten fra radiumemanasjonen derimot var mer kortlivet, med en halveringstid på 3 minutter. Han fremsatte en teori om at radiumemanasjonen var et nytt grunnstoff, en gass med forbigående radioaktivitet. André Debierne, som oppdaget actinium i 1899, fant nå ut at også actinium kunne emanere, og Rutherford viste siden at actiniumemanasjonen hadde en halveringstid på 4 sekunder og induserte radioaktivitet med en halveringstid på en halvtime.

Denne sommeren var Rutherford hjemme i New Zealand for å gifte seg, og etter å ha dratt på verdensomseiling med hustruen kom han tilbake til McGill-universitetet mot slutten av året og traff en ny, ung laborant fra England, den 23 år gamle kjemikeren Frederick Soddy, som han rundt årsskiftet 1900/01 satte i arbeid med å hjelpe til med å undersøke de kjemiske egenskapene til emanasjonen. De prøvde alle slags kjemiske og fysiske påvirkninger for å se om det påvirket ioniseringsevnen til radiumemanasjonen uten at den lot seg affisere det minste, inntil de til slutt forsøkte med intens kulde. På et kvarter hadde de fått 100 cm3 flytende luft, og samtidig var emanasjonen kondensert, aktiviteten fulgte nå den flytende lufta. Det var ikke lenger noen tvil om at emanasjonen var en gass, en materiell substans.

I 1900 hadde også William Crookes, en rik hobbykjemiker som hadde sitt private laboratorium i London, funnet at det var mulig å fjerne radioaktiviteten fra uran ved å rense det, og at de bortvaskede restene inneholdt et nytt radioaktivt stoff som han kalte uran X. Soddy fant nå at det samme kunne gjøres med thorium, og at thorium X mistet aktiviteten med en halveringstid på 4 dager, samt at aktiviteten i thoriumet vendte tilbake til det opprinnelige i samme takt. Siden thorium X enten måtte komme ingensteds fra eller fra thorium, konkluderte han og Rutherford med at thorium ble omdannet til thorium X, som oppførte seg kjemisk forskjellig fra thorium og derfor var et annet grunnstoff. Alkymistene hadde hatt rett likevel. I en grundig underbygd artikkel i 1903 fremsatte de teorien om grunnstoffomdanningene.

Siden emanasjonens kjemiske reaksjoner, eller mangel på sådanne, tydet på at den var en edelgass, fikk Soddy samme år hjelp av William Ramsay, som hadde oppdaget alle edelgassene nesten alene, til å ta spekteret av den emanasjonen som ble dannet av en porsjon radiumbromid. Til deres forbløffelse var det ikke noe ukjent spektrum som dukket opp, men en rekke klare linjer som tilhørte helium! Dette radiumbromidet var svært rent, og det var nå helt på det rene at et grunnstoff kunne bli omdannet til et annet. Siden viste det seg at dette heliumet stammet fra strålingen til radium, som skjøt ut små deler av kjernen i form av alfapartikler, og at disse partiklene var identisk med heliumkjerner.

Ramsay fortsatte emanasjonsundersøkelsene, og i 1908 kunngjorde han at han hadde isolert radiumemanasjonen og bestemt tettheten av den og funnet at den var den tyngste av alle gasser. Han følte vel at han hadde en slags eiendomsrett eller opphavsrett, for ikke å si foreldrerett til alle edelgasser, og foreslo å gi den grunnstoffnavnet niton, etter latin nitens 'skinnende', siden alle edelgasser skulle slutte på -on. Siden de andre emanasjonene også så ut til å være edelgasser, og emanasjon allerede sluttet på -on, var det blitt vanlig å forkorte thoriumemanasjonen til thoron, radiumemanasjonen til radon og actiniumemanasjonen til actinon. De som holdt på at emanasjonen var et eget grunnstoff brukte Em som kjemisk tegn, men nå var det jo tre emanasjoner, og i tabeller over radioaktive omdannelselsprodukter var det vanlig å bruke ThEm, RaEm og AcEm som en slags kjemiske tegn for emanasjonene, noe som ødela systemet med at de kjemiske tegnene skulle være på høyst to bokstaver. Enkelte begynte derfor å skrive Tn, Rn og An. Ramsay foreslo nå Nt som kjemisk tegn for grunnstoffet sitt.

Omdannelsesteorien var nå godtatt, selv om Curie'ene, spesielt Pierre, lenge satte seg på bakbeina. Det var klart at radium ble omdannet til to edelgasser, både helium (oppbremsede alfapartikler) og niton, og derfor satte man i gang med å måle halveringstiden for radium også. Det var vanskelig, for den var lang, og endringene i aktiviteten umerkelige. Rutherford og Soddy gikk en omvei ved å måle elektrisitetsmengden som strålingen brakte med seg. Det ble snart fastslått at halveringstiden var så liten som mellom 1000 og 2000 år. Dermed måtte også radium stadig produseres, for med så kort halveringstid kunne det ellers umulig ha overlevd fra Jordas skapelse.

Bertram B. Boltwood, en tidligere kjemiprofessor fra Yale-universitetet i USA som nå hadde etablert seg med eget laboratorium, fant at forholdet mellom radium og uran var det samme i alle mineraler han kom over, og sluttet at uran var opphavet. Men Crookes hadde funnet at uran ble omdannet til uran X, som var et helt annet, kortlivet produkt, og Rutherford og Soddy hadde uten hell prøvd å få radium ut av uran X, så det måtte være noen mellomledd. Boltwood prøvde nå å få radium ut av actinium, og klarte å finne et stoff som dannet emanasjon, men det var ikke radium. Rutherford fant at actinium omdannet seg to ganger før det begynte å emanere, først til noe han kalte radio-actinium, så til actinium X. Boltwood tenkte seg at siden actinium X emanerte akkurat som radium, måtte opphavet til radium likne radioactinium. Han fant et slikt stoff i uranmalm, og kalte det ionium, med kjemisk tegn Io.

Ionium var greit å isolere, fordi det reagerte nokså likt med thorium. Nå begynte den tyske kjemikeren Otto Hahn, som etter et opphold hos Ramsay var blitt ansatt som radioaktivitetsekspert ved universitetet i Berlin å lete etter det i andre kilder, og fant til sin overraskelse at han kunne skille ut ganske mye av det fra rent thoriumnitrat. Det viste seg også at det var umulig å skille thorium og ionium fra hverandre hvis man blandet dem med hverandre, og dessuten viste det seg at prosessen til Boltwood foruten ionium også skilte ut uran X fra mineralene.

Soddy fant et liknende forhold mellom radium og mesothorium og thorium X, to omdannelsesprodukter av thorium. Han undersøkte saken nærmere og brukte hele 1911 til å samle opplysninger om alle de merkverdige omdanningsproduktene som det nå krydde av i bunnen av det periodiske systemet. Et avgjørende indisium var at ionium tilsynelatende var det eneste grunnstoffet som ikke hadde noe spektrum! Ved undersøkelser av ioniumprøver hadde selv de mest fintmerkende instrumenter registrert bare thorium, cerium, scandium og en rekke andre sjeldne jordmetaller. I en bok han utga i 1912 postulerte Soddy at alle disse gruppene av grunnstoffer som var så like i kjemien egentlig var helt identiske, varianter av det samme grunnstoffet, bare med forskjellig atomvekt. Han foreslo å kalle dem isotoper, fra gresk isos=samme, topos=sted.

Denne tanken var til forferdelse for alle de nye grunnstoffoppdagerne som nå ble detronisert, men den vant etterhvert gjenklang, ikke minst fordi den også kunne brukes på stabile grunnstoffer og forklare en del atomvekter som avvek overraskende mye fra heltallsverdier. Det var innlysende etter dette at også actinon, thoron og radon eller niton var samme stoff, og i 1923 slo IUPAC dem sammen og kalte dem radon, med Rn som kjemisk tegn.

Navnet radon er altså en forkortelse av radiumemanasjon. Radium er dannet av latin radius 'stav, stang, eike, (sol-)stråle', fra indoeuropeisk u(e)raad- 'grein, kvist, rot', som også ga opphav til germansk wroot-, norrønt rót og norsk rot. En bøyningsform av wroot- er wurti-, som i norrønt ble urt 'plante' og dansk urt, som også er lånt til norsk.

En verbalform av radius er radiare 'glitre, stråle', som er brukt i mange fremmedord på radio-. U(e)raad- er også opphavet til latin radix 'rot', som er brukt i noen norske fremmedord som f.eks. radikal. Radix ble tidlig lånt til germansk som radik 'reddik', som i middelnedertysk ble til redik og er derfra lånt til norsk som reddik.

I gresk ble u(e)raad- til rhiza, som er brukt i sammensetningen glykyrrhiza 'søtrot', et ord som ble lånt til latin som glycyrrhiza og utviklet seg i vulgærlatin til liquiritia og i gammelfransk til licorice og er derfra lånt til tysk som Lakritze og videre til dansk som lakrids og norsk som lakris.

Emanasjon er dannet av latin emanare 'strømme ut', en sammensetning av ex- 'ut' og manare 'strømme'. Forstavelsen ex- stammer fra indoeuropeisk eghs, som har sammenheng med egom 'jeg', som i germansk ble ekan, urnordisk eka, ek, ik, norrønt ek og norsk jeg. Fra egom stammer også latin ego, som vi har lånt i fremmedord som egoisme. Forstavelsen ex- finnes både i latin og gresk og har derfra kommet til norsk i en mengde fremmedord.

Manare har en tidligere form madnare, fra madere 'være våt, dryppe, modnes', etter indoeuropeisk mad- 'våt, dryppe, saftig, fet', som i germansk ble mati-, norrønt matr 'mat' og norsk mat.

Middelnedertysk met 'svinekjøtt' av samme opprinnelse er brukt i sammensetningen metworst 'kjøttpølse' som ble lånt til tysk som Mettwurst 'røkt svinepølse', videre til dansk og så til norsk som medister.

Mati- fikk trolig en verbalform matjan 'spise' med en fortidsform matiþa-, som i norrønt ble til mettr 'mett' og norsk mett.

Mati- ble brukt i middelnederlandsk i sammensetningen matenoot 'en man spiser sammen med', som ble lånt til gammelfransk som matenot, utviklet seg i fransk til matelot, ble lånt tilbake til nederlandsk som matroos og derfra til norsk som matros.

En avlydsform av mad- er maad-so-, som i germansk ble moosa- og i gammelsaksisk ble til moos 'mat' og i middelnedertysk fikk en snevrere betydning 'kål, grønnsaker, grøtaktig mat' og derfra er lånt til norsk som mos.

Mad- ble i gresk bl.a. brukt i mastós 'bryst', som vi finner igjen i fremmedordet mastodont.

GEOLOGI
Radon har ikke noen selvstendig eksistens i naturen, det følger alltid uran- og thoriummineraler og dør ut etter kort tid hvis det blir skilt fra dem. Ved siden av de tre nevnte emanasjonene Rn 222 (radon), Rn 220 (thoron) og Rn 219 (actinon) finnes det også en liten mengde Rn 218 i naturen som resultat av forgreninger i omdannelseskjedene fra uran 238, og en minimal mengde Rn 217 som følge av en forgrening i omdannelseskjeden fra neptunium. Uran utgjør etter vanlige estimater 0,00027 % av den faste, øvre jordskorpen, og av dette er uran 238 99,2800 % og uran 235 0,7200 %. Hvis jordskorpen regnes for å veie 2x1019 tonn blir dette 5,4x1013 tonn U 238 og 3,9x1011 tonn U 235. Thorium 232 regnes for å utgjøre 0,00096 % av jordskorpen, d.v.s. 1,92x1014 tonn. Neptunium 237 dannes av uran ved naturlige kjernereaksjoner, men av større betydning for omdannelsesproduktene i neptuniumserien er det at det også dannes uran 233 av thorium. Man kan regne at det i dag er ca. 7 tonn neptunium 237 i jordskorpen, men ca. 70000 tonn uran 233. Etter dette finnes det følgende mengder av de forskjellige radonisotopene i radioaktiv likevekt med de nevnte nuklidene i jordskorpen i dag:
Rn 217: 200 millioner atomer (6x10-20 %)
Rn 218: 24 mg (2,0x10-11 %)
Rn 219: 65 g (0,000054 %)
Rn 220: 23 kg (0,019 %)
Rn 222: 120 tonn (99,981 %)
Og med tilsammen 120 tonn utgjør radon 6x10-16 % av jordskorpen, noe som plasserer det nede på en 89.-plass av de 96 grunnstoffene som overhodet kan sies å ha en kontinuerlig eksistens i jordskorpen, etter plutonium, men foran technetium. Noe av dette lekker ut i atmosfæren, og etter vanlige estimater inneholder luft ved jordoverflaten 6x10-18 volumprosent radon, d.v.s. ca. 300 g hvis man regner med hele atmosfæren. Men både på grunn av den raske nedbrytningen og gassens tyngde avtar dette nokså raskt med høyden. I sjøvann regnes det gjerne at det er oppløst 6x10-20 % radon, eller ca. 800 g. Det aller meste av den naturlige bakgrunnsradioaktiviteten som f.eks. en geigerteller registrerer når den ikke er i nærheten av en radioaktiv prøve, skyldes radon.

Alle radioaktive thorium- og uranholdige mineraler inneholder altså radon, og jordsmonn som inneholder mye slike mineraler kan avgi radon i konsentrasjoner som ligger over faregrensene. Det ble tidlig kjent at det fantes radioaktive kilder, f.eks. i Hot Springs i Arkansas, USA, og vannet i disse kildene inneholder radon. Det kan være nokså mye radon i enkelte huler.

KJEMI
Radon er en enatomig gass uten farge, lukt eller smak. Den er betydelig tyngre enn luft og løses lett i vann, 510 ml/liter vann ved 0 °C, 224 ml ved 25 °C og 130 ml ved 50 °C, atskillig mer enn noe annet gassformig grunnstoff unntatt klor. Den løses også i alkohol og organiske væsker og har en spesielt god løselighet i fett. Frossent radon krystalliserer som de andre edelgassene unntatt helium i en kubisk flatesentrert, tettpakket struktur. Flytende radon er gjennomsiktig og fosforescerer sterkt i blått, blågrønt og lilla. Når den fryser blir den ugjennomsiktig og ved videre nedkjøling blir fosforescensen først gul og så orangerød ved temperaturen til flytende luft.

Radon er temmelig 'edelt' og danner nødig forbindelser med andre grunnstoffer. Det er imidlertid den med reaktive av edelgassene, og burde vise en enda mer mangslungen kjemi enn xenon, men på grunn av radioaktiviteten og vanskeligheten med å få håndterbare mengder er det vanskelig å undersøke den. Det er påvist at den reagerer med fluor ved oppvarming og danner forskjellige fluorider. Det burde også eksistere et oksyd som RnO3, og en rekke ioniske dobbeltfluorider med overgangsmetaller som har høy valens, f.eks. RnF+TaF6-. Muligens vil det være mulig å få radon til å reagere direkte med oksygen, i motsetning til xenon, og det er mulig at det vil kunne lages flere klorider. Det er rapportert at radon danner klatrater på samme måte som de andre edelgassene.

Analyse:

Spektralanalyse er en utvei på samme måte som for de andre edelgassene. Men de forskjellige radonisotopene har oftest karakteristiske alfa- og gammaenergier og kan bestemmes både kvalitativt og kvantitativt på grunnlag av dem.

For bestemmelse av radoninnholdet i luft er det laget måleapparater som registrerer alle alfapartikler i et volum luft slik at man kan regne ut en radonkonsentrasjon utfra antakelsen om at alle partiklene stammer fra radon. Etter oppslagene de siste årene om radon i hus er det laget en god del billige varianter som er lette å anskaffe seg. Statens Strålevern anbefaler slike som er laget på sporfilm-prinsippet. Alfapartiklene fra radon setter spor i en plastfilm i løpet av et gitt tidsrom og filmen sendes til leverandøren eller et laboratorium for telling av sporene.

Apparatet settes i et mye brukt oppholdsrom, i den laveste etasjen som beboerne oppholder seg mye på i huset. Sett det i kjelleren hvis dere har en mye brukt kjellerstue. Det bør settes minst en halv meter over gulvet, og pass på å unngå trekk, sterk varme, høy luftfuktighet og hold god avstand til ytterveggene.

For å få realistiske verdier bør man måle over et langt tidsrom, f.eks. et år, siden radonkonsentrasjonen varierer sterkt med trafikken i huset, lufting, oppvarming m.m. Men for å få en indikasjon på om huset ditt ligger i nærheten av faregrensen kan det være nyttig med en korttidsmåling på 3-4. Alle vinduer må da lukkes minst 12 timer på forhånd og holdes lukket under målingen, og utgangsdørener må holdes stengt så mye som mulig. Unngå å teste i sterk vind, avbryt testen hvis det blåser opp.

Fremstilling:

Radon finnes i alle radioaktive uran- og thoriummineraler, men fremstilles helst fra radium, enten ved å varme opp radiumsalter i vakuum eller la en radiumløsning stå et par uker i et lukket kar. Radonet kokes enten ut av løsningen eller pumpes ut av vakuumkammeret.

Demontrasjonsforsøk:

En del av emanasjonsforsøkene til de gamle radioaktivitetspionerene kan være ganske artige og gjennomførbare med enkle midler. En geigerteller er ikke umulig å anskaffe, men hvis du ikke har det kan du lage en ionesamler ved å forbinde to atskilte metallplater med ledninger til et batteri og et instrument i den samme kretsen som kan måle strømmen som går gjennom den, f.eks. et vanlig amperemeter til elektroteknisk bruk. Det kan også gå med en lyspære, men det er fare for at du ikke får nok radon til at det gjør utslag.

Sett opp en oppsats med et rør som er forbindet med ionekammeret hvor du har de to metallplatene dine eller geigertelleren din med en slange eller liknende. Sørg for at du kan lukke kammeret, helst i begge ender, med en kork eller liknende. Ta et lite stykke av et uranmineral (0,5-1 g), knus det, legg det i et skip og legg skipet i det første røret og varm det opp med en bunsenbrenner. Blås luft gjennom røret og registrer at det begynner å gå strøm gjennom kretsen eller at telleren begynner å reagere. Slutt når strømmen eller reaksjonene i telleren ikke øker mer og tett ionekammeret. Hold øye med hvor mye strøm som går i kretsen eller hvor mye telleren reagerer, tegn en kurve og se om den stemmer med halveringstiden til radonet på 3,825 dager. Gjør det samme med et thoriummineral. Her er ikke eksperimentet den samme tålmodighetsprøven siden halveringstiden til thoriumemanasjonen (Rn220) ikke er mer enn 55,61 sekunder. Luft ut ionekammeret og gjenta thoriumeksperimentet flere ganger og se om det begynner å danne seg ioner i kammeret også uten at du blåser radon inn i det på grunn av den induserte radioaktiviteten.

Apparaturen med ionekammeret er nokså følsom og det blir ikke snakk om store mengder radon, men man skal helst være litt forsiktig med det og utføre det i avtrekk. Merk at jo større plater du bruker og jo mindre avstand det er mellom dem, jo mer følsom blir detektoren. Men de må jo ikke komme i kontakt med hverandre.

Hvis du ikke får tak i rene mineraler, kan du løse f.eks. en bergart som alunskifer, som inneholder litt uran, i salpetersyre, tilsette en anelse bariumnitrat og deretter en litt mer enn ekvivalent mengde natriumsulfat for å felle et radiumpreparat som kan filtreres fra og brukes til emanasjonsstudier.

Prøv også noen av de andre eksperimentene som er nevnt i historiedelen eller i litteraturhenvisningene nedenfor.

En radonforbindelse:

Radondifluorid. Et krystallinsk, reaktivt stoff som kan lages ved å oppvarme radon til 400 °C med fluor. Det sublimerer ved ca. 250 °C. Akkurat som for xenondifluoridet er molekylet lineært.

BIOLOGI
Alle emanasjonene stråler ut sterkt ioniserende alfapartikler og er derfor spesielt farlige strålingsgifter også i små mengder. Den opptas lett av lungene, sirkulerer i blodet og noe skilles ut igjen, men det vil også holdes noe tilbake på grunn av at den løses så lett i fett. Radon som kommer inn i kroppen og ikke skilles ut igjen vil omdannes til en serie mer eller mindre intenst radioaktive stoffer, og noen av disse sender også ut farlig alfastråling. I radonholdig luft vil også disse produktene legge seg på støvpartikler som så kan åndes inn. Ved inntak av radon er det lungene som er mest utsatt for skader, med lungekreft som et hyppig forekommende problem. I USA regner man at så mange som 7000 til 30000 av de årlige 100000-150000 dødsfallene på grunn av lungekreft skyldes radon.

Både uran og thorium er vidt utbredt i naturen og finnes i varierende mengder i forskjellige bergarter, spesielt mye er det i granitt. Der hvor det er mye uran kan radonet finnes i bolighus og på arbeidsplassen i mengder som ligger over faregrensene. I denne sammenhengen er det bare 222-isotopen (radiumemanasjon) som er farlig, de andre har for kort levetid og for liten rekkevidde. Radongass er tung og vil gjerne samles i kjellere, men den drives oppover med varme luftstrømmer når huset oppvarmes om vinteren og kan også sive inn i oppvarmede hus utenfra. Arbeidere i urangruver er spesielt utsatt for radon, men også andre gruvearbeidere og andre som arbeider i bergrom, f.eks. i kraftstasjoner og tuneller, er utsatt.

For å beskytte seg mot radon kan man bruke pustemasker med aktive kullfilter. Aktivt kull absorberer radon kvantitativt ved lav temperatur, og vil også gi god beskyttelse opptil +15 °C. Kjellere i strøk som er utsatt for radonutdunsting bør isoleres godt mot berggrunnen og husene bør luftes rikelig. Se etter sprekker i kjellergulv og vegger, konstruksjonsskjøter, fuger mellom gulvplanker, åpninger rundt kabler og vann- og avløpsrør og hulrom i vegger. Radon i brønnvann kan også gi betydelige bidrag til problemet.

Anbefalte øvre grenser for radonkonsentrasjon er 0,5 Bq/ml for både 220- og 222-isotopene i drikkevann og 0,004 Bq/cm3 for Rn 220 og 0,0004 Bq/cm3 for Rn 222 i luft. Dette siste tilsvarer bare 200 atomer Rn 222 i denne kubikkcentimeteren med luft. Til vanlig inneholder hver cm3 luft ved jordoverflaten 1-2 atomer radon. Statens Strålevern krever tiltak hvis konsentrasjonen av radon på en arbeidsplass kommer over disse grensene, og anbefaler tiltak hvis den ligger over halvparten. I et enkelttilfelle er det målt 0,03 Bq/cm3. Det hender at målinger og verdier oppgis i andre enheter, f.eks. Bq/l, som er 1000 Bq/cm3, Bq/m3, som er 1000000 Bq/cm3, pCi/l, som er 0,000037 Bq/cm3, nCi/l, som er 0,037 Bq/cm3 o.s.v.

For mer om dette, se:
radon.nrpa.no og
www.epa.gov/iaq/radon/pubs/citguide.html

UTNYTTELSE
Radon har lenge vært brukt til strålebehandling for å drepe kreftvev og annet uønsket vev. Den vanligste måten å gjøre dette på har vært å pumpe gassen inn i tynne gullrør som forsegles og implanteres i pasienten. I dag er denne fremgangsmåten på vei til å bli erstattet av metoder som er mer spesifikke for det uønskede vevet og mer skånsomme forøvrig.

Et annet medisinsk bruk er i radiografi, ved scintigrafiske metoder, hvor små radonmengder brukes til å danne bilder av kroppsdeler og forskjellige prosesser i kroppen. Samme metode brukes på døde gjenstander. Spesielt er radon nyttig for å oppspore lekkasjer.

Radonutgassinger brukes også til å prospektere for uran- og thoriummalm, til å varsle jordskjelv, og de har også blitt brukt til å undersøke den indre strukturen av Månen.

Hovedkilder:

Prof.dr.phil. Haakon Haraldsen (Asch.konv.leks.5.utg.b.16)
CRC Handbook of Chemistry anf Physics, 57th ed. 1976-77.
G. Pfennig, H. Klewe-Nebenius, W. Seelmann-Eggebert, H. Münzel Karlsruher Nuklidkarte, Institut für Radiochemie, Forschungszentrum Karlsruhe GmbH, 6. Auflage, Karlsruhe 1995.
Mary Elvira Weeks "Discovery of the Elements" 7. ed., Journal of Chemical Education, Easton, Pennsylvania, 1968.
Alfred Romer "Det aktive atomet" Cappelens realbøker, Oslo 1963, n. overs. Tor Bjerkmann.

:-) LEF