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氡同位素的核性质

  一种天然放射性元素,化学符号Rn,原子序数86,属周期系0族,为稀有气体。半衰期最长的同位素是氡222。氡有时也称为射气。

目录

发现

  1899年R.B.欧文斯和E.卢瑟福在研究钍的放射性时发现氡,当时称为钍射气,即氡220。1900年F.E.多恩在镭制品中发现了镭射气,即氡222。1902年F.O.吉塞尔在锕化合物中发现锕射气,即氡219。

存在

  已发现质量数199~226的全部氡同位素,除了氡219、氡220、氡222是天然放射性同位素外,其余都是通过人工核反应合成的。天然氡同位素都是镭衰变的产物,而镭又是铀镭、锕铀和钍放射性衰变系的中间产物。由于地球表面的岩石和土壤中含有微量的铀和钍,在土壤、地表水和大气中都含有氡。大气中氡的浓度受到气象与地质等因素的影响,变化较大。根据世界各地的调查,一般室外空气中氡222的平均放射性浓度约为(0.4~2)×10-2贝可/升。由于氡的密度较大,空气中氡的相对含量随海拔高度的增加而迅速减少。氡在地壳中的含量极微。

性质

  氡同位素的主要核性质见表。

  在通常条件下,氡是无色无味的气体,在标准状况下,氡的密度为9.73克/升。氡较易压缩成无色的发磷光的液体,沸点为-61.8℃,密度为4.4克/厘米3。固体氡有天蓝色的钻石光泽,熔点为-71℃。氡原子的电子构型为(Xe)4f145d106s26p6,氧化态为+4、+2,化学性质极不活泼,氡分子由单原子组成。与其他惰性气体相比,氡显著地溶于水,在0℃和1大气压下,1体积水可溶解 0.507体积的氡。氡更易溶于煤油、甲苯、二硫化碳等有机溶剂。氡能和水、酚等形成络合物。氡很容易吸附于橡胶、活性炭、硅胶和其他吸附剂上,加热到350℃时,氡又能从活性炭上全部解吸下来。可以利用这一特性将氡与其他气体杂质分离。

  已制得的氡化合物仅有氟化氡,它与氙的相应化合物类似,但更稳定,更不易挥发。氡的氟化物可在250℃下和真空中进行蒸馏。

应用

  将铍粉和氡密封于管中,氡衰变时放出的α粒子与铍原子核进行(α,n)核反应,产生中子,可用作实验室的中子源。氡还可用作气体示踪剂,用于研究管道泄漏和气体运动等。

毒性

  氡222属中毒性核素,通过呼吸系统进入人体后,能引起肺癌,也能严重地损伤肾脏。放射性工作场所空气中氡的最大容许放射性浓度为1.1贝可/升。

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