Самый тяжелый газ

86. Радон — Radon (Rn)

Газ, о котором мы хотим коротко рассказать, обладает удивительными свойствами. Он светится в темноте, без нагревания испускает тепло, со временем образует новые элементы: один из них — газообразный, другой — твердое вещество. Он в 110 раз тяжелее водорода, в 55 раз тяжелее гелия, в 7 с лишним раз тяжелее воздуха. Один литр этого газа весит почти 10 г (точнее 9,9 г).

Однако никогда ни один ученый не имел возможности собрать такое количество газа. Да если бы такой объем газа и был бы получен каким-либо фантастическим способом, то, как указывал профессор Резерфорд, никакой резервуар не мог бы удержать его. Количество тепла, испускаемое этим газом, было бы так велико, что легко расплавило бы любой сосуд.

Как же называется этот чудесный газ? У него было три «имени». И каждое из них имело свою историю.

После открытия радия, когда ученые с большим увлечением познавали тайны радиоактивности, было установлено, что твердые вещества, находившиеся в близком соседстве с солями радия, становились радиоактивными. Однако спустя несколько дней радиоактивность этих веществ исчезла бесследно. В 1902 г. Дорн, изучавший это явление, пришел к выводу, что радий непрерывно испускает радиоактивное вещество, невесомые количества которого оседают на близлежащих предметах. Это вещество оказалось радиоактивным газом, который Резерфордом был назван эманацией радия. Слово «эманация» было заимствовано из латинского языка и означало «истечение».

За способность светиться в темноте и сообщать особенно красивое сияние минералу виллемиту (силикат цинка) эманация в 1908 г. Рамзаем была названа нитоном от латинского слова «нитенс», что значит «светящийся». Пятнадцать лет спустя постановлением международной комиссии по радиоактивности нитон был переименован в радон. Так прибавлением к основе слова, которым называется радиоактивный элемент, окончания «он» условились образовывать названия газообразных продуктов радиоактивного распада этих элементов (торон для тория, актинон для актиния). Торон и актинон — изотопы самого радона.

Радон — бесцветный газ, химически совершенно инертный, как и другие газы нулевой группы периодической системы. Радон лучше других инертных газов растворяется в воде (в 100 объемах воды растворяется до 50 объемов радона). При охлаждении до минус 62 °C радон сгущается в жидкость, которая в 7 раз тяжелее воды (удельный вес жидкого радона почти равен удельному весу цинка). При минус 71 °C радон «замерзает».

Количество радона, выделяемое солями радия, очень мало, и чтобы получить 1 л радона, нужно иметь более 500 кг радия, в то время как на всем земном шаре в 1950 г. его было получено не более 700 г.

Радон — радиоактивный элемент. Испуская альфа-лучи, он превращается в гелий и твердый, тоже радиоактивный элемент, который является одним из промежуточных продуктов в цепи радиоактивных превращений радия.

Радон в ничтожных количествах находится в растворенном состоянии в водах минеральных источников, озер и лечебных грязях. Он находится в воздухе, наполняющем пещеры, гроты, глубокие узкие долины. В атмосферном воздухе количество радона измеряется величинами порядка 5 · 10^–18 %–5 · 10^–21 % по объему.

Известно 16 изотопов радона, из которых наиболее распространенным является радон с массовым числом 222 с периодом полураспада в 3,825 суток. Содержание радона-222 в верхних слоях земной коры толщиною до двух километров составляет по приблизительным подсчетам 115 т.

Благотворное действие минеральных вод, а также лечебных грязей при лечении различных заболеваний некоторыми учеными объясняется действием ничтожных количеств радона, растворимого в воде и грязях. Воды с повышенным количеством радона — радоновые ванны — пользуются в медицине большой популярностью. Помимо медицины радон используется в научных исследованиях, связанных с явлениями радиоактивности. Новыми «месторождениями» радона явились атомные реакторы, в которых радон образуется как продукт ядерных реакций.