ラドン-222

ラドン -222 （ 222Rn 、 Rn-222 、歴史的にラジウムの放射またはラドン）はラドンの最も安定した同位体であり、半減期は約3.8日です。これは、原始ウラン238の崩壊連鎖における一時的なものであり、ラジウム226の即時崩壊生成物です。ラドン222は1899年に初めて観測され、数年後に新しい元素の同位体として同定されました。 1957年に、 ラドンという名前（以前はラドン222のみの名前）が要素の名前になりました。ラドン222は、その気体の性質と高い放射能により、肺がんの主な原因の1つです。

歴史

1898年の放射性鉱石の化学分析によるラジウムの発見に続いて、マリーとピエールキュリーは、1899年にラジウムから発せられる新しい放射性物質を観測しました。同じ頃、アーネスト・ラザフォードとロバート・B・オーエンズは、トリウム化合物からの同様の（より短命の）放射を観測しました。ドイツの物理学者フリードリッヒ・エルンスト・ドーンは、1900年代初期にこれらの放射を徹底的に研究し、それらを新しい気体元素であるラドンに帰した​​。特に、彼は「ラジウム発散」と呼ばれるウランシリーズの製品、ラドン-222を研究しました。

20世紀初頭、元素ラドンはいくつかの異なる名前で知られていました。元素の化学的性質を徹底的に研究した化学者ウィリアム・ラムゼイは、 ニトンという名前を提案し、ラザフォードはもともと発散を提案しました。当時、 ラドンは同位体222Rnのみを参照していましたが、 アクチノンとトロンの名前はそれぞれ219Rnと220Rnを示していました。 1957年、国際純粋応用化学連合（IUPAC）は、 ラドンという名前を単なる222Rnではなく元素を指すように宣伝しました。これは、同位体の命名規則に関する新しいルールの下で行われました。この決定は、ラドン-220のラザフォードの識別よりも、ラドン-222のドーンの識別に過度の信用を与えると信じられていたため、物議をかもしました。

減衰特性

ラドン222は、1600年の半減期を持つラジウム226のアルファ崩壊からウラン系列で生成されます。ラドン222自体はアルファ崩壊してポロニウム218になり、半減期は約3.82日で、ラドンの最も安定した同位体になります。最終的な崩壊生成物は安定した鉛206です。

理論的には、222Rnは222Raへの二重ベータ崩壊が可能であり、質量測定によっては、222Frへの単一ベータ崩壊も許可される場合があります。これらの減衰モードが検索されており、両方の遷移で8年という低い半減期が得られています。 222Rnのベータ崩壊が可能な場合、崩壊エネルギーが非常に低く（24±21 keV）、したがって半減期が105年程度であると予測され、アルファ崩壊に比べて分岐確率も非常に低くなります。

発生と危険

すべてのラドン同位体は、放射能、気体の性質、化学的不活性、および崩壊生成物（子孫）の放射能のために危険です。ラドン222は、半減期が長いため、土壌や岩に浸透し、ウラン238の崩壊から微量に生成され、建物やウラン鉱山に集中するため、特に危険です。これは、はるかに速く減衰する半減期（1分未満）であり、放射線被曝に大きく寄与しない他の天然同位体とは対照的です。より高い濃度では、気体の222Rnが吸入されて、呼気の前に減衰し、肺に娘218Poと214Poが蓄積し、その高エネルギーのアルファ線とガンマ線が細胞を損傷します。 222Rnとその子孫への長期間の曝露は、最終的に肺がんを誘発します。あるいは、ラドンは汚染された飲料水や摂取したラジウムの腐敗によって体内に侵入する可能性があり、ラドンの拡散はラジウムの最大の危険の1つになります。したがって、222Rnは発がん物質です。実際、それは喫煙後の米国の肺癌の2番目の主要な原因であり、ラドン誘発肺癌に起因する年間死亡者数は20,000人を超えています。