رادون-222

الرادون-222 ( ^222Rn ، Rn-222، ويُعرف تاريخيًا أيضًا باسم انبعاث الراديوم ) هو النظير الأكثر استقرارًا للرادون ، ويبلغ عمر النصف له 3.82146 يومًا ^{[ 1 ]} . وهو نظير وسيط في سلسلة تحلل اليورانيوم -238 البدائي ، والناتج المباشر لتحلل الراديوم-226 . رُصد الرادون-222 لأول مرة عام 1899، وتم التعرف عليه كنظير لعنصر جديد بعد عدة سنوات. في عام 1957، أصبح اسم الرادون ، الذي كان يُطلق سابقًا على الرادون-222 فقط، اسمًا رسميًا للعنصر. ونظرًا لطبيعته الغازية ونشاطه الإشعاعي العالي، يُعد الرادون-222 أحد الأسباب الرئيسية لسرطان الرئة . ^{[ 4 ]}

بعد اكتشاف الراديوم عام 1898 من خلال التحليل الكيميائي لخام مشع ، لاحظ ماري وبيير كوري مادة مشعة جديدة تنبعث من الراديوم عام 1899، وكانت شديدة الإشعاع لعدة أيام. ^{[ 5 ]} وفي نفس الفترة تقريبًا، لاحظ إرنست رذرفورد وروبرت ب. أوينز انبعاثًا مشابهًا (وإن كان أقصر عمرًا) من مركبات الثوريوم . ^{[ 6 ]} درس الفيزيائي الألماني فريدريش إرنست دورن هذه الانبعاثات على نطاق واسع في أوائل القرن العشرين، ونسبها إلى عنصر غازي جديد هو الرادون. وعلى وجه الخصوص، درس ناتج سلسلة اليورانيوم ، الرادون-222، الذي أطلق عليه اسم انبعاث الراديوم . ^{[ 7 ]}

في أوائل القرن العشرين، عُرف عنصر الرادون بأسماءٍ عديدة. اقترح الكيميائي ويليام رامزي ، الذي درس الخصائص الكيميائية للعنصر باستفاضة، اسم "نيتون" ، بينما اقترح رذرفورد في البداية اسم "انبعاث" . في ذلك الوقت، كان مصطلح "رادون" يُشير فقط إلى النظير ^222Rn ، في حين أن اسمي "أكتينون " و "ثورون" كانا يُشيران إلى النظيرين ^219Rn و ²²⁰ Rn على التوالي. ^{[ 8 ]} في عام 1957، روّج الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC) لاسم "رادون" للإشارة إلى العنصر ككل بدلاً من النظير ^222Rn فقط ؛ وقد تم ذلك بموجب قاعدة جديدة تتعلق بتسمية النظائر. ^{[ 8 ]} كان هذا القرار مثيرًا للجدل لأنه اعتُقد أنه يُعطي مصداقيةً غير مستحقة لتحديد دورن للرادون-222 على حساب تحديد رذرفورد للرادون-220، كما أن الاستخدام التاريخي لاسم الرادون أدى إلى التباس حول ما إذا كان العنصر أو النظير ^222Rn هو المقصود. ^{[ 8 ]}

يُنتج الرادون-222 في سلسلة اليورانيوم من تحلل ألفا للراديوم-226، الذي يبلغ عمر النصف له 1600 عام. ويتحلل الرادون-222 نفسه ألفا إلى البولونيوم-218 بعمر نصف يبلغ 3.8215 يومًا؛ وهو النظير الأكثر استقرارًا للرادون. ^{[ 1 ]} ويكون ناتج تحلله النهائي هو الرصاص-206 المستقر .

نظريًا، يُمكن لنظير الرادون ^{-222 أن} يخضع لتحلل بيتا مزدوج إلى الراديوم ^-222 ، واعتمادًا على فرق الكتلة بينهما، قد يُسمح أيضًا بتحلل بيتا أحادي إلى الفرانسيوم ^{-222 . [ 9 ]} وقد تم البحث عن أنماط التحلل هذه، مما أسفر عن حدود دنيا لعمر النصف الجزئي تبلغ 8 سنوات لكلا الانتقالين. ويُشير أحدث إصدار من تقييم الكتلة الذرية ^{[ 2 ]} إلى فرق كتلة قدره (−6 ± 8) كيلو إلكترون فولت ؛ وبالتالي، يُحتمل أن يكون تحلل بيتا الأحادي ممنوعًا من الناحية الطاقية.

تُعدّ جميع نظائر الرادون خطرة بسبب نشاطها الإشعاعي، وطبيعتها الغازية، وخمولها الكيميائي، والنشاط الإشعاعي لمنتجات تحللها (النواتج). ويُعتبر الرادون-222 خطيرًا بشكل خاص لأن عمر النصف الطويل له يسمح له بالتغلغل في التربة والصخور، حيث يُنتج بكميات ضئيلة من تحلل اليورانيوم-238، ويتراكم في المباني ومناجم اليورانيوم . وهذا يتناقض مع النظائر الطبيعية الأخرى التي تتحلل بسرعة أكبر بكثير (عمر النصف أقل من دقيقة) وبالتالي لا تُساهم بشكل كبير في التعرض للإشعاع داخل المباني. ^{[ 10 ]} عند التركيزات العالية، قد يتم استنشاق غاز الرادون ^-222 ويتحلل قبل الزفير، مما يؤدي إلى تراكم نواتج تحلله قصيرة العمر (بما في ذلك نظائر البولونيوم ^-218 والبولونيوم ^-214 المُشعّة لأشعة ألفا ) في الرئتين، حيث تكون على اتصال مباشر بخلايا الرئة المُشعّة. وبالتالي، فإن التعرض لفترات طويلة للرادون ^-222 ونواتجه يؤدي في نهاية المطاف إلى الإصابة بسرطان الرئة. ^{[ 10 ]} وبدلاً من ذلك، قد يدخل الرادون إلى الجسم عن طريق مياه الشرب الملوثة أو من خلال تحلل الراديوم المبتلع ^{[ 4 ]} ، مما يجعل انتشار الرادون أحد أكبر مخاطر الراديوم. ^{[ 11 ]} لذا، يُعد الرادون ^{-222 مادة} مسرطنة ؛ في الواقع، هو ثاني سبب رئيسي لسرطان الرئة في الولايات المتحدة بعد تدخين السجائر ، ^{[ 4 ]} حيث يُعزى أكثر من 20,000 حالة وفاة سنويًا إلى سرطان الرئة الناجم عن الرادون. ^{[ 10 ] [ 12 ]}

• نظائر الرادون