라돈은 물, 토양, 암석에 존재하는 우라늄이 방사성으로 분해되어 발생하는 천연가스입니다. 실외에서는 최소한의 농도로 존재하지만, 광산이나 집과 같이 환기가 잘 되지 않는 장소에서는 대량으로 축적되어 폐암 발병 위험을 높일 수 있습니다. 또한 아래에서 볼 수 있듯이 고유한 기능과 응용 프로그램으로 구성됩니다.
라돈이란 무엇입니까?
주기율표의 희가스 계열에 위치한 화학 원소입니다. 무미, 무취, 무색의 기체이지만, 고체가 되면 붉은색을 띤다. 또한 해당 그룹의 원소 중에서 가장 방사성이 높으며 환경 방사선의 약 50%를 차지합니다. 원자 질량은 222이며, 이는 핵이 136개의 전자로 안정적임을 나타냅니다.
라돈 기호
Rn 라틴어 반경에서 유래한 라듐의 226Ra 동위원소가 붕괴되어 얻어졌기 때문에 그렇게 불립니다. 그러나 당시에는 고체 상태에서 황금빛 빛을 반사하기 때문에 라틴어로 niteo 또는 빛나는 niton이라고 불렀습니다.
라돈의 특성
라돈(Radon) 원소는 원자번호 86번의 희가스로, 눈에 보이지 않으며 주기율표의 P블록에 위치합니다. 35개의 고방사성 동위원소로 구성되어 있으며 반감기가 매우 짧습니다. 또한 희가스 중에서 가장 무겁고 작은 비율로 공기 중에 빠르게 용해됩니다. 다른 기능은 다음과 같습니다:
- 상태 : 기체.
- 색 : 기체상태에서는 무색이나 고체화합물일 때에는 붉은색을 띤다.
- 맛과 냄새 : 무미, 무취.
- 독성 : 높음. 다량으로 흡입하면 방출되는 방사선 때문에 폐암을 유발합니다.
- 반응성 : 불활성 기체이므로 낮습니다.
- 구조 : 단단해지면 몸체의 면을 중심으로 입방체 모양을 이룬다.
- 용해도 : 높으며 기체 형태로 땅에 닿을 때까지 물을 통해 빠르게 이동합니다.
- 라돈의 구성 : 136개의 중성자를 포함하여 86개의 양성자와 전자로 구성됩니다.
라돈의 화학적, 물리적 성질
- 원자번호 : 86
- 기간 : 6
- 블록 : P
- 그룹 : 18명
- 산화상태 : 0
- 밀도: 9.73kg/m 3
- 녹는점: -71 ℃
- 원자 반경: 120h
- 전기음성도: -2.06
- 비열 : 94 J / (K kg)
- 공유 반경(Å): 145h
- 원자 질량(g/mol): 222 u
- 전자 구성: [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p6
- 껍질당 전자 수: 2, 8, 18, 32, 18, 8
- 1차 이온화 전위 (eV): 1037
- 열전도율: 0.00364W/(Km)
- 끓는점: -62°C
라돈의 유래
화학 원소 라돈은 1900년에 과학자 프리드리히 에른스트 도른(Friedrich Ernst Dorn)에 의해 발견되었습니다. 그해 Dorn은 라듐을 사용한 일부 테스트에서 방사성 가스가 방출되는 것을 발견했으며 이를 라듐 방출이라고 불렀습니다. 앞서 1899년에 화학자 마리 퀴리와 피에르 퀴리는 라듐의 기체 방출이 사라지는 데 한 달이 걸린다는 사실을 관찰했습니다. 마지막으로, 1901년에 로버트 오웬스(Robert Owens)는 그러한 방출이 라듐과 가깝기 때문에 라돈이라고 부르는 또 다른 원소의 존재를 나타냄을 입증했습니다.
라돈은 어떤 용도로 사용되나요?
라돈가스는 적용 사례가 적지만 의료 분야에서는 관절염이나 암의 방사선 치료로 활용되고 있다. 환자는 면역 체계를 강화하기 위해 낮은 농도의 방사선에 노출됩니다. 또한 라돈은 지각 깊은 곳의 지열 또는 온도 구배 측정기로 사용될 때 지질학적 분야에서도 사용됩니다. 따라서 지각 단층이나 지진을 감지하고 대기 안정성을 확인하는 것이 가능합니다.
마찬가지로, 다른 가스의 존재를 확인하기 위한 공기 추적기로 사용되며 이를 통해 해당 가스의 무게와 순도를 결정할 수 있습니다.
라돈이 건강에 미치는 영향
이 가스는 땅에서 자유롭게 방출되어 공기에 도달하여 작은 방사성 입자로 분해됩니다. 흡입하면 기도에 정체되어 폐암을 유발합니다. 또한 DNA와 RNA에 영향을 미치고 세포의 자연적인 대사 과정에 영향을 주어 회복 불가능한 세포 손상을 유발합니다.
라돈은 어디에서 발견되나요?
암석에 존재하는 라듐 226이 분해되어 자연적으로 생성됩니다. 가장 높은 농도는 지하의 최대 깊이 1m에서 발생하며 그곳에서 기공을 통해 대기 중으로 배출됩니다. 또한 점토질이나 치밀한 토양에 비해 모래 토양에서 높은 비율로 발견됩니다.
결론적으로, 화학원소 라돈은 특유의 맛, 냄새, 색깔이 없는 불활성 기체입니다. 물과 공기 중에서 빠르게 움직이며 주기율표에서 가장 방사성이 크고 무거운 희가스 중 하나입니다. 다량으로 흡입하면 폐암을 일으키고 수년에 걸쳐 심각한 세포 손상을 볼 수 있습니다.