Radon
| Radioaktiv = Ja
| Isotope =
| NMREigenschaften =
}}
Radon (wie schon bei Radium von lat. radius ?Strahl?, wegen seiner Radioaktivität) ist ein radioaktives chemisches Element. Sein Symbol ist Rn, seine Ordnungszahl ist 86. Im Periodensystem der Elemente findet man es in der Hauptgruppe der Edelgase.
Alle Isotope des Radon sind radioaktiv. Das stabilste Isotop ist Rn-222 mit einer Halbwertzeit von 3,8 Tagen; es entsteht als Zerfallsprodukt aus Radium. Andere Isotope tragen die historischen Namen Thoron (Tn) und Actinon. Da sich Radon in Häusern in schlecht belüfteten Räumen ansammeln kann, stellt es eine Gefahr für die Gesundheit dar. Radon hat am natürlichen Strahlungsaufkommen auf der Erdoberfläche den bei weitem größten Anteil (durchschnittliche effektive Dosis eines Bundesbürgers: etwa 1,1 mSv/Jahr), gefolgt von der direkten terrestrischen_Strahlung mit ca. 0,4 mSv/Jahr, der direkten kosmischen_Strahlung und den natürlicherweise in der Nahrung vorkommenden radioaktive Stoffen mit je etwa 0,3 mSv/Jahr.
Geschichte
Radon wurde 1900 erstmals von Friedrich Ernst Dorn entdeckt; er nannte es Radium Emanation (?aus Radium herausgehendes?). 1908 isolierten William Ramsay und Robert Whytlaw-Gray eine ausreichende Menge des Gases, um seine Dichte zu bestimmen; sie nannten es Niton, nach dem lateinischen nitens ?leuchtend?. Seit 1923 ist die Bezeichnung Radon gebräuchlich.
Vorkommen
Im Mittel findet sich in der Erdatmosphäre ein Radonatom auf 1021 Moleküle in der Luft. Radon ist damit der seltenste Bestandteil der Luft. Die Quelle des Radons sind das im Gestein und im Erdreich in Spuren vorhandene Uran und Thorium, die langsam zerfallen. In deren Zerfallsreihen wird das Radon gebildet. Dieses diffundiert dann aus den obersten Bodenschichten in die Atmosphäre, ins Grundwasser, in Keller, Rohrleitungen und Bergwerke. Radon aus tiefergelegenen Erdschichten erreicht dabei nicht die Oberfläche, da es bereits auf dem Weg dorthin zerfällt.
Radon kommt deswegen vermehrt in Gebieten mit hohem Uran- und Thoriumgehalt im Boden vor. Dies sind hauptsächlich die Mittelgebirge aus Granitgestein, in Deutschland vor allem der Schwarzwald, der Bayerische_Wald, das Fichtelgebirge und das Erzgebirge, in Österreich das Granitbergland im Waldviertel Hier finden sich vor allem saure und helle (leukokrate) Gesteine. Insgesamt kommt Radon in Süddeutschland in wesentlich höherer Konzentration vor als in Norddeutschland.
Manche Quellen besitzen einen bedeutenden Radonanteil. Bad Gastein mit den Gasteiner Heilstollen ist einer der bekanntesten Kurorte mit hohem Radonvorkommen. Ebenso auch Meran, Sibyllenbad, Menzenschwand, Bad Schlema, Bad Kreuznach, Bad Zell und Ischia im Golf von Neapel, neben Capri.
Weitere Orte, an denen Radon in relativ hohen Konzentrationen vorkommt, sind neben Uranerz-, Flussspat- oder Bleibergwerken auch Laboratorien und Fabriken, in denen Uran, Radium oder Thorium gehandhabt werden.
Eigenschaften
Wie alle Edelgase ist Radon chemisch fast nicht reaktiv; nur mit Fluor reagiert es zu Radonfluorid.
Es ist bei Raumtemperatur eines der schwersten bekannten Gase.
Unter Normalbedingungen ist Radongas farblos, geruchlos, geschmacklos; beim Abkühlen unter seinen Schmelzpunkt wird es leuchtend gelb bis orange. Als Füllung in Gasentladungsröhren erzeugt Radon weißes Licht. Außerdem ist es mit 9,73 mg/cm³ das mit Abstand schwerste elementare Gas.
Wie sein leichteres Gruppenhomologes Xenon ist Radon in der Lage, echte Verbindungen zu bilden. Es kann erwartet werden, dass diese stabiler und vielfältiger sind als beim Xenon. Das Studium der Radonchemie wird durch die hohe spezifische Aktivität des Radons sehr behindert, weil die energiereiche Strahlung zur Selbstzersetzung (Autoradiolyse) der Verbindungen führt. Eine Chemie mit wägbaren Mengen dieser Stoffe ist daher nicht möglich.
Als radioaktives Gas mit sehr hoher Dichte kann sich Radon in physiologisch bedeutenden Mengen in Gebäuden ansammeln. Näheres dazu unter Radon in Häusern.
Anwendung
In der medizinischen Radonbalneologie soll Radon das menschliche Immunsystem stimulieren und dadurch Krankheiten lindern. Aus naturwissenschaftlicher Sicht ist die positive Wirkung des Radons nicht nachgewiesen. Das Radon gelangt durch die Inhalation hochaktiver radonhaltiger Luft oder in Wannenbädern durch die Haut in den menschlichen Organismus. Unter Aspekten des Strahlenschutzes ist die zusätzliche Strahlenexposition durch Radon zwar gering, jedoch nicht vernachlässigbar. Das Umweltbundesamt äußert sich daher zurückhaltend in Bezug auf die Radonbalneologie, insbesondere bei der Anwendung bei Jugendlichen und Schwangeren.
In der Hydrologie kann der Radongehalt eines Gewässers Aufschluss über die Grundwasser-Versorgung eines Gewässers geben. Regenwasser enthält fast kein Radon, Oberflächenwasser ist ebenfalls nahezu Radonfrei, bzw. gibt das Radon schnell an die Atmosphäre ab. Grundwasser hingegen weist Radonkonzentrationen auf, die um Größenordnungen über denen von Oberflächenwässern liegen. Daher ist ein hoher Gehalt an Radon im Oberflächenwasser ein Anzeiger für den Einfluss von Grundwasser.
In mehreren Ländern stützt sich die Erdbeben-Vorhersage auch auf Radonmessungen. Leichte Erschütterungen des Erdreiches sorgen für eine schnellere Ausbreitung des in der Erde entstehenden Radongases als unter normalen Bedingungen. In unterirdischen Hohlräumen steigt dadurch die Radonkonzentration messbar an.
Radonmessungen helfen bei der Suche nach Uranerz-Lagerstätten. Die Größe der Radonexhalation, also die Menge des aus dem Boden austretenden Radongases, hängt vom Radiumgehalt und der Porosität des Untergrundes ab. Während der Uranprospektion werden auf großen Gebieten einfache, passiv arbeitende Radonmessgeräte auf der Erdoberfläche oder dicht darunter ausgelegt. Überdurchschnittliche Messwerte weisen auf höhere Uran/Radium-Konzentrationen und Bodenporosität und damit auf eine mögliche Lagerstätte hin. Es gibt geologische Prozesse, die Uran und das daraus entstandene Radium voneinander trennen. Deshalb ist der Hinweis auf Uran nicht eindeutig.
Isotope
Es sind 20 Isotope des Radon bekannt. In der Erdatmosphäre kommen von ihnen nur Rn-222, Rn-220 und Rn-219 vor.
* Das stabilste Isotop ist Radon-222, das ein Zerfallsprodukt des Radiumisotops Ra-226 in der Uran-Radium-Reihe ist. Es zerfällt unter Aussendung von Alphateilchen mit einer Halbwertszeit von 3,823 Tagen. Wenn Strahlenschützer von Radon ohne weitere Bezeichnung sprechen, meinen sie Rn-222. Allgemein angewendet (z. B. Radon-Messung), schließt der Begriff auch die kurzlebigen Zerfallsprodukte ein.
* Radon-220 ist ein Zerfallsprodukt des Ra-224 in der Thorium-Reihe. Strahlenschützer bezeichnen es oft als Thoron. Seine Halbwertszeit beträgt 55,6 Sekunden; es zerfällt ebenfalls unter Aussendung von Alphateilchen.
* Radon-219 ist ein Zerfallsprodukt des Ra-223 in der Uran-Actinium-Reihe und trägt auch die bezeichnung Actinon. Seine Halbwertszeit beträgt 3,96 Sekunden; es zerfällt ebenfalls unter Aussendung von Alphateilchen. Radiologisch ist es praktisch bedeutungslos.
Weblinks
* http://periodic.lanl.gov/elements/86.html ? Los Alamos National Laboratory: Radon* http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Rn/index.html ? WebElements.com: Radon
* http://environmentalchemistry.com/yogi/periodic/Rn.html ? EnvironmentalChemistry.com: Radon
* http://chemlab.pc.maricopa.edu/periodic/Rn.html Radonisotope
* http://www.radon-info.de/shtml/home.shtml ? Informationseite zum Thema Radon & Radioaktivität
* http://www.bfs.de/ion/radon ? Bundesamt für Strahlenschutz
• Radonmessungen in Wasserversorgungsanlagen durch das Forschungszentrum Jülich
* http://www.wdr.de/tv/q21/1478.0.phtml ? Bericht des WDR-Wissenschafts-Magazins Q21 über Radon
* http://www.univie.ac.at/Kernphysik/oenrap ? Österreichische Nationale Radonprojekt
* http://www.radon-info.de Radon-Info.de
* http://www.cansar.org Cancer Survivors against Radon
* http://www.fzk-radon.de Radonseite des Forschungszentrums Karlsruhe
* http://www.ch-radon.ch Radonseite des Bundesamt für Gesundheit, Bern, Schweiz
• Unfreiwillig eingeatmetes Radon zweithäufigster Grund für Lungenkrebs Welt.de
hy:?????
