Rn · Elemento 86 · Gás nobre
Um gás nobre radioativo que se infiltra para fora do granito e é a segunda principal causa de câncer de pulmão.
Estrutura
Não é um diagrama de pontos em anéis — é uma amostra de Monte-Carlo da densidade de probabilidade real |ψ|² para cada subcamada ocupada. Arraste para rodar. O azul e o violeta indicam sinais opostos da função de onda, o que torna possível a ligação química.
Valores medidos
Cada barra mostra onde rádon se situa entre todos os 118 elementos para essa propriedade.
Fontes: massas atómicas padrão da IUPAC de 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Os valores marcados com ~ são previstos, e não medidos.
Tamanho, em escala
Raio de 150 pm — isso corresponde a 0,15 nm, portanto cerca de 3,33 milhões deles lado a lado cobririam um milímetro.
Faixa térmica
Rádon permanece líquido em uma faixa de 9 K, de 202 K a 211 K.
A história
O Rádon é um gás nobre radioativo que pode se acumular em edifícios.
O Rádon foi descoberto em 1900 pelo físico alemão Friedrich Ernst Dorn, na Universidade de Halle, enquanto estudava o decaimento radioativo do Rádio. Dorn observou que amostras de Rádio produziam continuamente um gás radioativo que ele inicialmente chamou de "emanação do Rádio". Essa descoberta fez parte das primeiras pesquisas sobre radiação que se seguiram à descoberta da radioatividade por Henri Becquerel em 1896 e ao trabalho de Marie e Pierre Curie com o Rádio.
Após a descoberta inicial de Dorn, os cientistas William Ramsay e Robert Whytlaw-Gray isolaram o Rádon em 1910 e determinaram sua massa atômica, confirmando que era um gás nobre. Eles mediram sua densidade e descobriram que era o gás mais pesado conhecido na época. O elemento foi inicialmente chamado de "niton" (do latim "nitens", que significa brilhante) devido às suas propriedades luminescentes, mas foi renomeado como "Rádon" em 1923.
No início dos anos 1900, o Rádon era considerado valioso por suas supostas propriedades terapêuticas. Empresários estabeleceram "spas de Rádon" e comercializaram água enriquecida com Rádon como tônico para a saúde. A descoberta de que o Rádon podia tornar os materiais luminescentes levou ao seu uso em tinta autoluminosa para mostradores de relógios e painéis de instrumentos, uma aplicação que continuou até que os riscos à saúde se tornaram evidentes na década de 1960.
A compreensão do perigo do Rádon evoluiu lentamente. As taxas de câncer de pulmão entre mineradores de urânio já eram observadas no século XVI, mas a conexão com o Rádon não foi estabelecida até a década de 1950. Estudos abrangentes sobre os efeitos do Rádon na saúde começaram na década de 1970, levando ao reconhecimento do Rádon como uma grande ameaça à saúde pública e ao desenvolvimento de programas modernos de teste e mitigação na década de 1980.
Aplicações
Historicamente, o Rádon foi usado na "terapia com Rádon" da década de 1920 até a década de 1950, quando pacientes eram expostos ao gás Rádon ou a água radioativa contendo Rádon para tratar artrite, hipertensão e outras doenças. Esses tratamentos, hoje reconhecidos como extremamente perigosos, baseavam-se na crença equivocada de que pequenas quantidades de radiação eram benéficas. Atualmente, o Rádon-222 ainda é ocasionalmente usado em pesquisas médicas muito controladas para estudar os mecanismos do câncer de pulmão e testar métodos de proteção contra radiação.
O Rádon atua como um rastreador valioso em pesquisas atmosféricas e geológicas. Cientistas usam as concentrações de Rádon para estudar os movimentos das massas de ar, acompanhar a dispersão da poluição e compreender os padrões de fluxo das águas subterrâneas. O Rádon-222 funciona como uma "impressão digital" natural para identificar massas de ar e estudar processos de mistura atmosférica. Seus produtos de decaimento ajudam os pesquisadores a compreender a física de partículas e testar equipamentos de detecção de radiação.
A medição de Rádon tornou-se uma ferramenta crucial na saúde pública e no setor imobiliário. Serviços profissionais de teste de Rádon usam detectores especializados para medir as concentrações de Rádon em casas, escolas e locais de trabalho. Essa aplicação criou uma indústria inteira voltada à detecção, mitigação e prevenção do Rádon, protegendo milhões de pessoas desse perigo invisível à saúde.
Fontes controladas de Rádon são usadas para treinar profissionais de segurança radiológica, físicos da saúde e cientistas ambientais. Essas aplicações ajudam a desenvolver e testar equipamentos de detecção de Rádon, calibrar instrumentos de monitoramento e pesquisar novas técnicas de mitigação. O Rádon também serve como sistema-modelo para estudar o comportamento de outros gases radioativos no ambiente.
O uso moderno mais comum da tecnologia do Rádon envolve serviços profissionais de teste que ajudam proprietários de casas e empresas a identificar níveis perigosos de Rádon. Testes de curto prazo (2-90 dias) e de longo prazo (mais de 90 dias) usam detectores de carvão ativado, detectores de traços alfa ou monitores eletrônicos contínuos para medir as concentrações de Rádon. Essa indústria emprega milhares de profissionais certificados e gera centenas de milhões em receita anual, ao mesmo tempo que protege a saúde pública.
A compreensão do comportamento do Rádon orienta o projeto de sistemas de mitigação, incluindo despressurização sob a laje, ventilação de espaços sob o piso e sistemas de troca de ar. Engenheiros usam modelos de fontes de Rádon para projetar sistemas eficazes que reduzam as concentrações internas abaixo dos níveis de ação da EPA (4 pCi/L). Esses sistemas protegem milhões de casas e são exigidos pelos códigos de construção em muitas áreas com altos níveis de Rádon.
Agências governamentais e instituições de pesquisa usam redes de monitoramento de Rádon para acompanhar tendências ambientais, estudar os efeitos das mudanças climáticas e identificar riscos geológicos. O monitoramento contínuo de Rádon ajuda a prever terremotos em algumas regiões, pois o movimento do solo pode alterar os padrões de emissão de Rádon. Essas aplicações contribuem tanto para a segurança pública quanto para a compreensão científica dos processos da Terra.
Ao contrário dos usos históricos, o Rádon não é mais usado em produtos de consumo devido aos seus graves riscos à saúde. Entre as aplicações antigas estavam a tinta luminosa para mostradores de relógios e painéis de instrumentos (descontinuada na década de 1960) e dispositivos terapêuticos (proibidos por razões de segurança). Atualmente, qualquer uso comercial de Rádon é altamente regulamentado e limitado a aplicações especializadas de pesquisa em ambientes controlados.
De onde vem
0 mg/kg da crosta terrestre · mais abundante do que 0% dos elementos
O Rádon ocorre naturalmente em praticamente todos os edifícios da Terra, originando-se do decaimento radioativo do urânio-238 presente no solo, nas rochas e nos materiais de construção. As concentrações variam dramaticamente conforme a geologia local, com níveis particularmente altos em áreas com rocha matriz de granito, depósitos de fosfato ou solos ricos em urânio. A EPA estima que 1 em cada 15 casas nos EUA tenha níveis elevados de Rádon, tornando-o a segunda principal causa de câncer de pulmão, depois do tabagismo.
O Rádon-222 forma-se continuamente na cadeia de decaimento do urânio, começando com o urânio-238 presente nas rochas e no solo. Áreas com altos níveis de Rádon incluem Reading Prong (Pensilvânia, Nova Jersey, Nova York), partes do Colorado, Iowa e Dakota do Norte. O Rádon também pode se originar da água de poços, particularmente em áreas com rocha matriz de granito ou aquíferos ricos em urânio. Alguns materiais de construção, incluindo concreto feito com agregado que contém urânio, podem ser fontes significativas de Rádon em ambientes internos.
As concentrações externas de Rádon são normalmente baixas (0.1-0.4 pCi/L) devido à diluição atmosférica, mas os níveis internos podem ser 10-100 vezes mais altos devido ao acúmulo em espaços fechados. O Rádon entra nos edifícios por rachaduras nas fundações, bombas de drenagem, ralos de piso e vãos ao redor de tubulações. As condições meteorológicas, a umidade do solo e as mudanças na pressão barométrica afetam significativamente as taxas de entrada do Rádon e as concentrações internas.
O Rádon dissolve-se prontamente nas águas subterrâneas, particularmente em áreas com rocha matriz que contém urânio. Quando a água contaminada com Rádon é usada para tomar banho, lavar ou beber, o gás pode ser liberado no ar interno ou ingerido diretamente. A EPA estima que o Rádon na água cause cerca de 168 mortes anualmente, com os maiores riscos em poços particulares que captam água de granito ou aquíferos ricos em urânio.
Manuseio
Rádon é radioativo. Não possui isótopo estável — todo núcleo decai. O manuseio requer blindagem e licenciamento adequados.
O Rádon é a segunda principal causa de câncer de pulmão nos Estados Unidos, responsável por aproximadamente 21.000 mortes anualmente. Quando inalados, os produtos de decaimento do Rádon (Polónio-218 e Polónio-214) aderem ao tecido pulmonar e emitem radiação alfa, causando danos ao DNA que podem levar ao câncer. O risco aumenta drasticamente para fumantes, pois a fumaça do tabaco e a exposição ao Rádon têm efeitos sinérgicos no desenvolvimento do câncer de pulmão.
A EPA recomenda testar todas as casas quanto à presença de Rádon, pois os níveis podem variar dramaticamente até mesmo entre casas vizinhas. Concentrações de Rádon acima de 4 pCi/L exigem mitigação, embora nenhum nível seja considerado completamente seguro. As crianças correm maior risco devido às suas taxas respiratórias mais altas e à maior expectativa de vida. Escolas e locais de trabalho também devem ser testados regularmente.
A mitigação eficaz do Rádon inclui sistemas de despressurização sob a laje, melhoria da ventilação e vedação de rachaduras nas fundações. Recomenda-se a instalação profissional, pois uma mitigação inadequada pode, na verdade, aumentar os níveis de Rádon. Os testes após a mitigação são essenciais para verificar a eficácia do sistema. Os proprietários também devem testar o abastecimento de água, especialmente poços particulares, pois o Rádon pode ser liberado durante o banho e a lavagem.
Os níveis de Rádon flutuam sazonalmente e diariamente devido às condições meteorológicas, à umidade do solo e às mudanças na pressão barométrica. Os testes de longo prazo (mais de 90 dias) fornecem a avaliação mais precisa da exposição média. Monitores eletrônicos contínuos podem acompanhar as variações diárias e ajudar a identificar fatores que influenciam a entrada de Rádon. Recomenda-se repetir os testes regularmente a cada 2-5 anos, especialmente após reformas na casa.
Respostas rápidas
Rádon (símbolo Rn) é o elemento 86 da tabela periódica, um Gás nobre do período 6, grupo 18. Um gás nobre radioativo que se infiltra para fora do granito e é a segunda principal causa de câncer de pulmão. À temperatura ambiente, é um gás e é radioativo.
[Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁶, resultando em 6 camadas ocupadas com a distribuição 2, 8, 18, 32, 18, 8. Sua camada externa contém 8 eletrões, o que determina seu comportamento nas ligações.Rádon derrete a 202 K (-71.1 °C) e entra em ebulição a 211.3 K (-61.8 °C).
Rádon não tem isótopo estável, portanto não possui massa atômica padrão. O valor informado, 222, é o número de massa de seu isótopo conhecido de vida mais longa.
Rádon é um gás à temperatura ambiente; sua densidade é de aproximadamente 9.7 g/L a 0 °C e 1 atm — aproximadamente mais pesado que o ar.
Rádon tem eletronegatividade de Pauling igual a 2.2. A escala vai de 0,70 (frâncio, o menos ávido por eletrões) a 3,98 (flúor, o mais ávido). Valores nessa faixa intermediária tendem a formar ligações covalentes, em vez de ligações fortemente iónicas.
Rádon foi descoberto em 1900 por Friedrich Ernst Dorn. Recebe esse nome em homenagem a derivado de rádio, seu elemento progenitor.
Rádon não ocorre naturalmente na Terra em quantidade significativa — é produzido em um reator ou acelerador.
Sim. Rádon não tem nenhum isótopo estável — cada um de seus núcleos decai. Quantidades residuais ocorrem naturalmente como produtos do decaimento de elementos mais pesados.