化學元素解釋:
概述
氡,原子序數(shù)86,是天然放射性元素,稀有氣體。1899年歐文斯和盧瑟福在研究釷的放射性時發(fā)現(xiàn)氡,當時稱為釷射氣,即氡220;1900年多恩在鐳制品中發(fā)現(xiàn)氡222;現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)質(zhì)量數(shù)199~226的全部氡同位素。其中天然同位素只有氡219、220、222。
氡是無色、無味氣體;熔點-71°C,沸點-61.8°C,氣體密度9.73克/升;水溶解度4.933克/千克水,也易溶于有機溶劑,如煤油、二硫化碳等中;氡很容易吸附于橡膠、活性炭、硅膠和其他吸附劑上。天然放射性元素。無色無臭氣體。化學性質(zhì)極不活潑,沒有穩(wěn)定的核素。具有危險的放射性,這種放射性可以破壞形成的任何化合物。
氡較容易壓縮成無色發(fā)磷光的液體,固體氡有天藍色的鉆石光澤。氡的化學性質(zhì)極不活潑,以制得的氡化合物只有氟化氡,它與氙的相應化合物類似,但更穩(wěn)定,更不易揮發(fā)。氡主要用于放射性物質(zhì)的研究,可做實驗中的中子源;還可用作氣體示蹤劑,用于研究管道泄漏和氣體運動等。
性質(zhì)
元素名稱:氡
元素原子量:[222]
元素類型:非金屬
原子體積:(立方厘米/摩爾):50.5
元素在海水中的含量:(ppm):太平洋表面 0.00000000000001
電離能 (kJ /mol):M - M+ 1037
原子序數(shù):86
元素符號:Rn
元素中文名稱:氡
元素英文名稱:Radon
相對原子質(zhì)量:[222]
氧化態(tài):Main Rn0, Rn+2
核內(nèi)質(zhì)子數(shù):86
核外電子數(shù):86
核電核數(shù):86
質(zhì)子質(zhì)量:1.43878E-25
質(zhì)子相對質(zhì)量:86.602
所屬周期:6
所屬族數(shù):0
摩爾質(zhì)量:172
密度:0.00973
熔點:-71.0
沸點:-61.8
外圍電子排布:6s2 6p6
核外電子排布:2,8,18,32,18,8
晶體結構:晶胞為面心立方晶胞。
顏色和狀態(tài):無色氣體
原子半徑:1.34
常見化合價:0
發(fā)現(xiàn)
發(fā)現(xiàn)人:道恩
發(fā)現(xiàn)時間和地點:1900 ,德國
元素來源:由鐳蛻變生成的惰性氣體族的一種重放射性氣體元素,在醫(yī)學中的應用類似于鐳。
元素用途:醫(yī)藥上用來治療癌癥。
19世紀末,科學家們發(fā)現(xiàn)了釷不斷放出一種氣態(tài)的放射性物質(zhì),并確定它是化學惰性的,并且具有較高的原子量。由于來自于釷,就稱它為釷射氣,符號為ThEm。1918年德國化學家施密特按惰性氣體氬、氖等命名方式,稱它為thoron,元素符號定為Tn,正式承認它是一種元素。1900年德國物理學家多恩同樣發(fā)現(xiàn)了鐳射氣radium emantion,符號為RaEM。1918年,施密特又把它改稱radon,元素符號定為Rn。另外在1903年,還發(fā)現(xiàn)一種錒射氣actinium emantion, AcEm;以及一種惰性氣體niton。后來人們發(fā)現(xiàn)釷射氣是氡220,錒射氣是氡219,niton是氡222。
特性
氡是地殼中放射性鈾、鐳和釷的蛻變產(chǎn)物,是一種惰性氣體,因此地殼中含有放射性元素的巖石總是不斷的向四周擴散氡氣,使空氣中和地下水中多多少少含有一些氡氣。強烈地震前,地應力活動加強,氡氣不僅運移增強,含量也會發(fā)生異常變化,如果地下含水層的地應力作用下發(fā)生形變,就會加速地下水的運動,增強氡氣的擴散作用,引起氡氣含量的增加,所以測定地下水中氡氣的含量增加可以作為一種地震前兆。由于氡是一種放射性元素,如果長期呼吸高濃度氡氣,將會造成上呼吸道和肺傷害,甚至引發(fā)肺癌。氡為19種致癌物質(zhì)之一。
分布及危害
氡對人類的健康危害主要表現(xiàn)為確定性效應和隨機效應。
1、確定性效應表現(xiàn)為:在高濃度氡的暴露下,集體出現(xiàn)血細胞的變化。氡對人體脂肪有很高的親和力,特別是氡與神經(jīng)系統(tǒng)結合后,危害更大。
2、隨機效應主要表現(xiàn)為腫瘤的發(fā)生。由于氡是放射性氣體,當人們吸入體內(nèi)后,氡衰變發(fā)生的阿爾法粒子可在人的呼吸系統(tǒng)造成輻射損傷,誘發(fā)肺癌。專家研究表明,氡是除吸煙以外引起肺癌的第二大因素,世界衛(wèi)生組織把它列為19種主要的環(huán)境致癌物質(zhì)之一,國際癌癥研究機構也認為氡是室內(nèi)重要致癌物質(zhì)。專家分析,因氡患癌的機率主要依賴下列幾個方面:
A、 你生活居室和工作場所里的氡含量;
B.、你在生活居室和工作場所里的時間;
C、你是否是吸煙者還是曾經(jīng)是吸煙者;
氡的分布很廣,每天都在你的周圍,它存在與家家戶戶的房間里。據(jù)檢測,美國幾乎有十五分之一的家庭氡含量較高。了解室內(nèi)高濃度氡的來源,有助與我們對氡的認識和防治。調(diào)查表明,室內(nèi)氡的來源主要有以下幾個方面:
1、 從房基土壤中析出的氡。在地層深處含有鈾、鐳、釷的土壤、巖石中。人們可以發(fā)現(xiàn)高濃度的氡。這些氡可以通過地層斷裂帶,進入土壤和大氣層。建筑物建在上面,氡就會沿著地的裂縫擴散到室內(nèi)。從北京地區(qū)的地址斷裂帶上檢測表明,三層以下住房室內(nèi)氡含量較高。
2、從建筑材料中析出的氡。1982年聯(lián)合國原子輻射效應科學委員會的報告中指出,建筑材料是室內(nèi)氡的最主要來源。如花崗巖、磚砂、水泥及石膏之類,特別是含有放射性元素的天然石材,易釋放出洞。從近期室內(nèi)環(huán)境檢測中心的檢測結果看,此類問題不可忽視。
3、從戶外空氣中進入室內(nèi)的氡。在室外空氣中,氡被稀釋到很低的濃度,幾乎對人體不構成威脅。可是一旦進入室內(nèi),就會在室內(nèi)大量的積聚。
4、 從供水及用于取暖和廚房設備的天然氣中釋放出的氡。這方面,只有水和天然氣的含量比較高時才會有危害。
預防措施
怎樣才能降低室內(nèi)氡的含量?室內(nèi)的氡含量無論高低都會對人體造成危害,但只要注意降低住房里的氡含量幾可以減少這種危害。從國內(nèi)外的一些經(jīng)驗看,有好多種方法可以降低住房的氡水平。
1、在建房前進行地基選擇時,有條件的可先請有關部門做氡的測試,然后采取降氡措施。個人購買住房時,應考慮這個因素;
2、建筑材料的選擇。在建筑施工和居室裝飾裝修時,盡量按照國家標準選用低放射性的建筑和裝飾材料。北京有的房地產(chǎn)開發(fā)商在進行施工工程監(jiān)理是,特別注意建筑材料的放射性,即使請有關部門進行檢測,這種做法應該提倡。居民在進行家天裝修更應該注意這一點;
3、在寫字樓和家庭室內(nèi)裝飾中,要注意天平、密封地板和墻上的所有裂縫,地下室和一樓以及室內(nèi)氡含量比較高的房間更要注意,這種做法可以有效減少氡的析出;
4、做好室內(nèi)的通風換氣,這是降低室內(nèi)氡濃度的有效方法,據(jù)專家試驗,一間氡濃度在151貝克/立方米的房間,開窗通風1小時后,室內(nèi)氡濃度就降為48貝克/立方米。有條件的可配備有效的室內(nèi)空氣凈化器;
5、 盡量減少或禁止在室內(nèi)吸煙,有兒童和老人 。
主要來源
據(jù)室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測中心專家檢測,居室環(huán)境中氡主要有以下幾個來源:
一、來自于地下地基土壤。地基土壤的擴散,通過地表和墻體裂縫而進入室內(nèi)。
二、來自于地下水。研究證明,水中氡濃度達到每立方米一百零四Bq時,便是室內(nèi)的重要氡源。
三、來自于室外大氣。室外大氣中的的氡會隨著室外空氣進入室內(nèi)。
四、天然氣的燃燒。在燒天然氣和石油液化氣時,如果室內(nèi)通風不好,其中的氡全部釋放到室內(nèi)。
五、來自于建筑材料和室內(nèi)裝飾材料;特別是一些礦渣磚、爐渣磚等建筑材料通常都含有不同程度的鐳和那些含鈾高的室內(nèi)裝飾材料,如花崗巖和瓷磚、潔具等。
據(jù)專家介紹,氡是從放射性元素鐳衰變而來的一種無色、無味的放射性惰性氣體,易溶于脂肪,可通過呼吸過程中進入人體。由于氡與人體的脂肪有很高的親和力,氡能在脂肪組織、神經(jīng)系統(tǒng)、網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)和血液中廣泛分布,對細胞造成損傷,最終誘發(fā)癌變。氡被WHO(世界衛(wèi)生組織)公布為十九種主要環(huán)境致癌物之一,且被國際癌癥研究機構列入室內(nèi)主要致癌物。氡不僅會增加患癌尤其是肺癌、敗血癥等疾病的可能,而且會因為對人體細胞的機質(zhì)性損傷帶來對子女甚至第三代的潛在傷害。根據(jù)美國環(huán)保機構(EPA)提供的數(shù)據(jù),在美國由于氡污染每年致死二萬一千人,超過了艾滋病每年的致死人數(shù)。
各國對室內(nèi)氡的危害已經(jīng)引起重視。到目前為止,世界上已有二十多個國家和地區(qū)制定了室內(nèi)氡濃度控制標準。瑞典是一個室內(nèi)氡濃度較高的國家,早在一九七九年瑞典就成立了國家氡委員會,對所有建筑物進行了監(jiān)測并對每所房屋建立了氡的檔案。美國建立了氡活動周和活動月。
中國政府十分重視室內(nèi)環(huán)境氡對人民健康的危害,一九九六年,中國就頒布了《住房內(nèi)氡濃度控制標準》隨后又公布了《地下建筑氡及其子體控制標準》和《地熱水應用中的放射性防護標準》,提出了嚴格的控制標準。二00二年一月一日實施的《民用建筑室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》和今年三月一日實施的《室內(nèi)空氣質(zhì)量標準》中都把氡污染列為主要控制指標。特別是《民用建筑室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》中規(guī)定,達不到國家規(guī)定標準的民用建筑工程不能交工。