Structure
Il ne s’agit pas d’un diagramme de points sur des anneaux — mais d’un échantillon de Monte-Carlo de la véritable densité de probabilité |ψ|² pour chaque sous-couche occupée. Faites glisser pour faire pivoter. Le bleu et le violet indiquent les signes opposés de la fonction d’onde, ce qui rend la liaison possible.
Valeurs mesurées
Chaque barre indique où se situe radon parmi les 118 éléments pour cette propriété.
Sources : masses atomiques standard de l’IUPAC 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Les valeurs marquées ~ sont prédites plutôt que mesurées.
Taille, à l’échelle
Rayon de 150 pm — soit 0,15 nm ; il en faudrait donc environ 3,33 millions côte à côte pour couvrir un millimètre.
Plage thermique
Radon est liquide dans une plage de 9 K, de 202 K à 211 K.
L’histoire
Le radon est un gaz noble radioactif qui peut s’accumuler dans les bâtiments.
Le radon a été découvert en 1900 par le physicien allemand Friedrich Ernst Dorn à l’Université de Halle, alors qu’il étudiait la désintégration radioactive du radium. Dorn a observé que les échantillons de radium produisaient continuellement un gaz radioactif qu’il a d’abord appelé « émanation du radium ». Cette découverte s’inscrivait dans les premières recherches sur les rayonnements qui ont suivi la découverte de la radioactivité par Henri Becquerel en 1896 et les travaux de Marie et Pierre Curie sur le radium.
À la suite de la découverte initiale de Dorn, les scientifiques William Ramsay et Robert Whytlaw-Gray ont isolé le radon en 1910 et déterminé sa masse atomique, confirmant qu’il s’agissait d’un gaz noble. Ils ont mesuré sa masse volumique et constaté qu’il était le gaz connu le plus lourd à l’époque. L’élément a d’abord été appelé « niton » (du latin « nitens », signifiant brillant) en raison de ses propriétés luminescentes, puis a été renommé « radon » en 1923.
Au début des années 1900, le radon était considéré comme précieux pour ses prétendues propriétés thérapeutiques. Des entrepreneurs ont créé des « spas au radon » et commercialisé de l’eau enrichie en radon comme tonique pour la santé. La découverte que le radon pouvait rendre les matériaux luminescents a conduit à son utilisation dans la peinture autoluminescente pour les cadrans de montres et les panneaux d’instruments, une application qui s’est poursuivie jusqu’à ce que les risques pour la santé deviennent évidents dans les années 1960.
La compréhension du danger du radon a évolué lentement. Des taux élevés de cancer du poumon chez les mineurs d’uranium ont été signalés dès les années 1500, mais le lien avec le radon n’a été établi que dans les années 1950. Les études approfondies des effets du radon sur la santé ont commencé dans les années 1970, conduisant à la reconnaissance du radon comme une menace majeure pour la santé publique et à la mise en place de programmes modernes de détection et de réduction dans les années 1980.
Applications
Historiquement, le radon a été utilisé dans la « radonthérapie » des années 1920 aux années 1950 : les patients étaient exposés au gaz radon ou à de l’eau radioactive contenant du radon pour traiter l’arthrite, l’hypertension et d’autres maladies. Ces traitements, désormais reconnus comme extrêmement dangereux, reposaient sur la croyance erronée que de petites quantités de rayonnement étaient bénéfiques. Aujourd’hui, le radon-222 est encore utilisé occasionnellement dans des recherches médicales très contrôlées pour étudier les mécanismes du cancer du poumon et tester les méthodes de radioprotection.
Le radon sert de traceur précieux dans les recherches atmosphériques et géologiques. Les scientifiques utilisent les concentrations de radon pour étudier les mouvements des masses d’air, suivre la dispersion de la pollution et comprendre les schémas d’écoulement des eaux souterraines. Le radon-222 agit comme une « empreinte » naturelle permettant d’identifier les masses d’air et d’étudier les processus de mélange atmosphérique. Ses produits de désintégration aident les chercheurs à comprendre la physique des particules et à tester les équipements de détection des rayonnements.
La mesure du radon est devenue un outil essentiel pour la santé publique et l’immobilier. Les services professionnels de détection du radon utilisent des détecteurs spécialisés pour mesurer les concentrations de radon dans les habitations, les écoles et les lieux de travail. Cette application a créé toute une industrie consacrée à la détection, à la réduction et à la prévention du radon, protégeant des millions de personnes contre ce danger invisible pour la santé.
Des sources de radon contrôlées sont utilisées pour former les professionnels de la radioprotection, les radiophysiciens et les scientifiques de l’environnement. Ces applications contribuent à développer et à tester les équipements de détection du radon, à étalonner les instruments de surveillance et à étudier de nouvelles techniques de réduction. Le radon sert également de système modèle pour étudier le comportement d’autres gaz radioactifs dans l’environnement.
L’utilisation moderne la plus courante de la technologie du radon concerne les services professionnels de détection, qui aident les propriétaires et les entreprises à identifier les niveaux dangereux de radon. Les tests à court terme (2-90 jours) et à long terme (plus de 90 jours) utilisent des détecteurs au charbon actif, des détecteurs de traces alpha ou des moniteurs électroniques continus pour mesurer les concentrations de radon. Cette industrie emploie des milliers de professionnels certifiés et génère des centaines de millions de revenus annuels tout en protégeant la santé publique.
La compréhension du comportement du radon guide la conception de systèmes de réduction, notamment la dépressurisation sous dalle, la ventilation des vides sanitaires et les systèmes de renouvellement de l’air. Les ingénieurs utilisent la modélisation des sources de radon pour concevoir des systèmes efficaces qui réduisent les concentrations intérieures sous les seuils d’intervention de l’EPA (4 pCi/L). Ces systèmes protègent des millions d’habitations et sont exigés par les codes du bâtiment dans de nombreuses régions où les niveaux de radon sont élevés.
Les organismes gouvernementaux et les instituts de recherche utilisent des réseaux de surveillance du radon pour suivre les tendances environnementales, étudier les effets du changement climatique et identifier les risques géologiques. La surveillance continue du radon contribue à prévoir les séismes dans certaines régions, car les mouvements du sol peuvent modifier les schémas d’émission du radon. Ces applications contribuent à la fois à la sécurité publique et à la compréhension scientifique des processus terrestres.
Contrairement à ses utilisations historiques, le radon n’est plus utilisé dans les produits de consommation en raison de ses graves risques pour la santé. Parmi ses anciennes applications figuraient la peinture luminescente pour les cadrans de montres et les panneaux d’instruments (abandonnée dans les années 1960), ainsi que les dispositifs thérapeutiques (interdits pour des raisons de sécurité). Aujourd’hui, toute utilisation commerciale du radon est fortement réglementée et limitée à des applications de recherche spécialisées dans des environnements contrôlés.
D’où il vient
0 mg/kg de la croûte terrestre · plus abondant que 0 % des éléments
Le radon est présent naturellement dans pratiquement tous les bâtiments de la Terre. Il provient de la désintégration radioactive de l’uranium-238 présent dans le sol, les roches et les matériaux de construction. Les concentrations varient considérablement selon la géologie locale, avec des niveaux particulièrement élevés dans les régions où le substrat rocheux est granitique, où se trouvent des gisements de phosphate ou des sols riches en uranium. L’EPA estime qu’une habitation américaine sur 15 présente des niveaux élevés de radon, ce qui en fait la deuxième cause de cancer du poumon après le tabagisme.
Le radon-222 se forme continuellement dans la chaîne de désintégration de l’uranium, à partir de l’uranium-238 présent dans les roches et le sol. Les régions où le radon est élevé comprennent le Reading Prong (Pennsylvanie, New Jersey, New York), certaines parties du Colorado, de l’Iowa et du Dakota du Nord. Le radon peut également provenir de l’eau de puits, en particulier dans les régions où le substrat rocheux est granitique ou les aquifères riches en uranium. Certains matériaux de construction, notamment le béton fabriqué avec des granulats contenant de l’uranium, peuvent constituer des sources importantes de radon intérieur.
Les concentrations de radon extérieur sont généralement faibles (0.1-0.4 pCi/L) en raison de la dilution atmosphérique, mais les niveaux intérieurs peuvent être 10-100 fois plus élevés à cause de l’accumulation dans les espaces clos. Le radon pénètre dans les bâtiments par les fissures des fondations, les pompes de puisard, les drains de sol et les espaces autour des canalisations. Les conditions météorologiques, l’humidité du sol et les variations de la pression atmosphérique influencent considérablement les taux d’entrée du radon et les concentrations intérieures.
Le radon se dissout facilement dans les eaux souterraines, en particulier dans les régions où le substrat rocheux contient de l’uranium. Lorsque de l’eau contaminée par le radon est utilisée pour se doucher, se laver ou boire, le gaz peut être libéré dans l’air intérieur ou être ingéré directement. L’EPA estime que le radon présent dans l’eau cause environ 168 décès par an, les risques étant les plus élevés dans les puits privés alimentés par des aquifères granitiques ou riches en uranium.
Manipulation
Radon est radioactif. Il ne possède aucun isotope stable : chaque noyau se désintègre. Sa manipulation exige un blindage et des autorisations appropriés.
Le radon est la deuxième cause de cancer du poumon aux États-Unis et est responsable d’environ 21 000 décès par an. Lorsqu’ils sont inhalés, les produits de désintégration du radon (polonium-218 et polonium-214) se fixent aux tissus pulmonaires et émettent un rayonnement alpha, provoquant des lésions de l’ADN susceptibles d’entraîner un cancer. Le risque augmente considérablement chez les fumeurs, car la fumée de tabac et l’exposition au radon ont des effets synergiques sur le développement du cancer du poumon.
L’EPA recommande de tester toutes les habitations pour détecter le radon, car les niveaux peuvent varier considérablement, même entre des maisons voisines. Les concentrations supérieures à 4 pCi/L nécessitent une réduction, bien qu’aucun niveau ne soit considéré comme totalement sûr. Les enfants présentent un risque plus élevé en raison de leur fréquence respiratoire plus importante et de leur espérance de vie plus longue. Les écoles et les lieux de travail devraient également être testés régulièrement.
La réduction efficace du radon comprend les systèmes de dépressurisation sous dalle, l’amélioration de la ventilation et l’étanchéification des fissures des fondations. Une installation professionnelle est recommandée, car une réduction mal effectuée peut en réalité augmenter les niveaux de radon. Des tests après réduction sont indispensables pour vérifier l’efficacité du système. Les propriétaires devraient également tester les approvisionnements en eau, en particulier les puits privés, car le radon peut être libéré pendant la douche et le lavage.
Les niveaux de radon fluctuent selon les saisons et au cours de la journée en fonction des conditions météorologiques, de l’humidité du sol et des variations de la pression atmosphérique. Les tests à long terme (plus de 90 jours) fournissent l’évaluation la plus précise de l’exposition moyenne. Les moniteurs électroniques continus peuvent suivre les variations quotidiennes et aider à identifier les facteurs qui influencent l’entrée du radon. Il est recommandé de refaire les tests tous les 2-5 ans, notamment après des travaux de rénovation.
Réponses rapides
Radon (symbole Rn) est l’élément 86 du tableau périodique, un Gaz noble de la période 6, du groupe 18. Un gaz noble radioactif qui s’échappe du granite et constitue la deuxième cause principale de cancer du poumon. À température ambiante, c’est un gaz et il est radioactif.
[Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁶ ; elle comporte 6 couches occupées, avec la répartition 2, 8, 18, 32, 18, 8. Sa couche externe contient 8 électrons, ce qui détermine son comportement en matière de liaisons.Radon fond à 202 K (-71.1 °C) et bout à 211.3 K (-61.8 °C).
Radon n’a aucun isotope stable ; il n’a donc pas de masse atomique standard. La valeur indiquée, 222, est le nombre de masse de son isotope connu ayant la plus longue durée de vie.
Radon est un gaz à température ambiante ; sa masse volumique est d’environ 9.7 g/L à 0 °C et 1 atm — il est donc approximativement plus lourd que l’air.
Radon a une électronégativité de Pauling de 2.2. L’échelle va de 0.70 (le francium, le moins attiré par les électrons) à 3.98 (le fluor, le plus attiré). Les valeurs de cette plage intermédiaire tendent à former des liaisons covalentes plutôt que des liaisons fortement ioniques.
Radon a été découvert en 1900 par Friedrich Ernst Dorn. Il porte le nom de du radium, son élément parent.
Radon n’existe pas naturellement sur Terre en quantité significative — il est produit dans un réacteur ou un accélérateur.
Oui. Radon ne possède aucun isotope stable — chacun de ses noyaux se désintègre. De faibles quantités sont présentes naturellement comme produits de désintégration d’éléments plus lourds.