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Dieser Artikel behandelt das chemische Element Radon Fur weitere Bedeutungen siehe Radon Begriffsklarung Radon ˈʁaːdɔn auch ʁaˈdoːn wie Radium wegen seiner Radioaktivitat von lateinisch radius Strahl ist ein radioaktives chemisches Element mit dem Elementsymbol Rn und der Ordnungszahl 86 Im Periodensystem steht es in der 8 Hauptgruppe bzw der 18 IUPAC Gruppe und zahlt damit zu den Edelgasen daher die Endung on als Analogiebildung Eigenschaften Xe 4f14 5d10 6s2 6p6 86 Rn PeriodensystemAllgemeinName Symbol Ordnungszahl Radon Rn 86Elementkategorie EdelgaseGruppe Periode Block 18 6 pAussehen farblosCAS Nummer 10043 92 2EG Nummer 233 146 0ECHA InfoCard 100 030 120Massenanteil an der Erdhulle 6 1 10 11 ppm 1 Atomar 2 Atommasse 222 uKovalenter Radius 150 pmVan der Waals Radius 220 3 pmElektronenkonfiguration Xe 4f14 5d10 6s2 6p61 Ionisierungsenergie 10 74850 eV 4 1 037 07 kJ mol 5 2 Ionisierungsenergie 21 4 1 9 eV 4 2 060 kJ mol 5 3 Ionisierungsenergie 29 4 1 0 eV 4 2 840 kJ mol 5 4 Ionisierungsenergie 36 9 1 7 eV 4 3 560 kJ mol 5 5 Ionisierungsenergie 52 9 1 9 eV 4 5 100 kJ mol 5 Physikalisch 2 Aggregatzustand gasformigKristallstruktur kubisch flachenzentriertDichte 9 73 kg m 3 6 Magnetismus diamagnetischSchmelzpunkt 202 K 71 C Siedepunkt 211 3 K 61 8 C Molares Volumen fest 50 50 10 6 m3 mol 1Verdampfungsenthalpie 16 4 kJ molSchmelzenthalpie 2 89 kJ mol 1Warmeleitfahigkeit 0 00364 W m 1 K 1IsotopeIsotop NH t1 2 ZA ZE MeV ZP210Rn syn 2 4 h a 6 159 206Poe 2 374 210At211Rn syn 14 6 h e 2 892 211Ata 5 965 207Po212Rn syn 23 9 min a 6 385 208Po 217Rn syn 0 54 ms a 7 889 213Po218Rn in Spuren 35 ms a 7 263 214Po219Rn 1 3 96 s a 6 946 215Po220Rn 9 55 6 s a 6 405 216Po221Rn syn 25 0 min b 221Fra 217Po222Rn 90 3 824 d a 5 590 218Po223Rn syn 24 3 min b 2 007 223Fr224Rn syn 107 min b 224FrWeitere Isotope siehe Liste der IsotopeGefahren und SicherheitshinweiseRadioaktivGHS Gefahrstoffkennzeichnungkeine Einstufung verfugbar 7 Soweit moglich und gebrauchlich werden SI Einheiten verwendet Wenn nicht anders vermerkt gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen Alle Isotope des Radons sind radioaktiv Das stabilste Isotop ist 222Rn mit einer Halbwertszeit von 3 8 Tagen es entsteht als Zerfallsprodukt aus dem Radium Isotop 226Ra Zwei andere naturliche Isotope 219Rn und 220Rn wurden fruher mit den Trivialnamen Actinon An bzw Thoron Tn bezeichnet Das vierte naturliche Isotop 218Rn spielt im Vergleich zu den drei vorgenannten mengenmassig keine Rolle Wenn sich Radon in schlecht belufteten geschlossenen Raumen ansammelt im Gegensatz zur naturlichen Umgebung ergibt sich eine erhebliche Radonbelastung die eine Gefahr fur die Gesundheit darstellt Die hauptsachliche Gefahrenquelle sind letztlich nicht das Radon selbst sondern seine Zerfallsprodukte wobei Polonium Isotope am meisten zur Belastung durch Alphastrahlung beitragen Radon hat am gesamten Strahlungsaufkommen auf der Erdoberflache den bei weitem grossten Anteil durchschnittliche effektive Dosis pro Person in Deutschland etwa 1 1 mSv Jahr gefolgt von der direkten terrestrischen Strahlung mit ca 0 4 mSv Jahr der direkten kosmischen Strahlung und den naturlicherweise in der Nahrung vorkommenden radioaktiven Stoffen mit je etwa 0 3 mSv Jahr Inhaltsverzeichnis 1 Geschichte 2 Vorkommen 3 Eigenschaften 4 Bedeutung 5 Isotope 6 Gewinnung 7 Sicherheitshinweise 8 Siehe auch 9 Literatur 10 Weblinks 11 EinzelnachweiseGeschichte BearbeitenRadon wurde 1900 von Friedrich Ernst Dorn entdeckt 8 1908 isolierten William Ramsay und Robert Whytlaw Gray eine ausreichende Menge des Gases um seine Dichte zu bestimmen Weil es im Dunkeln Licht abgab nannten sie es Niton nach dem lateinischen Wort nitens leuchtend 9 1923 wurden die Bezeichnungen Radium Emanation und Niton durch den Begriff Radon abgelost 10 Vorkommen BearbeitenIm Mittel findet sich in der Erdatmosphare ein Radonatom auf 1021 Molekule in der Luft Die Quellen des Radons sind im Gestein und im Erdreich in Spuren vorhandenes Uran und Thorium die langsam zerfallen In deren Zerfallsreihen wird das Radon gebildet Dieses diffundiert dann aus den obersten Bodenschichten in die Atmosphare ins Grundwasser in Keller Rohrleitungen Hohlen und Bergwerke Radon aus tiefergelegenen Erdschichten erreicht nicht die Oberflache da es bereits auf dem Weg dorthin zerfallt Radon kommt deswegen vermehrt in Gebieten mit hohem Uran und Thoriumgehalt im Boden vor Dies sind hauptsachlich die Mittelgebirge aus Granitgestein in Deutschland vor allem der Schwarzwald der Bayerische Wald das Fichtelgebirge und das Erzgebirge in Osterreich das Granitbergland im Waldviertel und Muhlviertel Hier finden sich vor allem saure und helle leukokrate Gesteine Insgesamt kommt Radon in Suddeutschland in wesentlich hoherer Konzentration vor als in Norddeutschland In der Schweiz ist vor allem der Kanton Tessin eine ausgepragte Radon Gegend 11 in Belgien ist es der ostliche und sudostliche Teil 12 siehe Limburger Steinkohlerevier Manche Quellen besitzen einen bedeutenden Radonanteil beispielsweise Bad Gastein Bad Kreuznach Bad Schlema Bad Steben Bad Zell Ischia im Golf von Neapel Jachymov Sankt Joachimsthal Menzenschwand Meran Sibyllenbad und Umhausen im Otztal 13 Bad Brambach verfugt mit der Wettinquelle uber die starkste zu Trinkkuren genutzte Radonquelle der Welt 14 Weitere Orte an denen Radon in relativ hohen Konzentrationen vorkommt sind neben Uranerz Flussspat oder Bleibergwerken und Halden und Absetzbecken des Uranbergbaus 15 auch Laboratorien und Fabriken in denen Uran Radium oder Thorium gehandhabt werden Eigenschaften BearbeitenWie alle Edelgase ist Radon chemisch fast nicht reaktiv mit Fluor reagiert es zu Radondifluorid ob Verbindungen mit Sauerstoff beobachtet wurden ist umstritten 16 Unter Normalbedingungen ist Radongas farblos geruchlos geschmacklos beim Abkuhlen unter seinen Schmelzpunkt wird es leuchtend gelb bis orange Als Fullung in Gasentladungsrohren erzeugt Radon rotes Licht 9 Ausserdem ist es mit 9 73 kg m 3 das mit Abstand dichteste elementare Gas wenn man vom exotisch raren Astat und heissem zweiatomigen Iod Dampf absieht Wie das leichtere gruppenhomologe Xenon ist Radon in der Lage echte Verbindungen zu bilden Es kann erwartet werden dass diese stabiler und vielfaltiger sind als beim Xenon Das Studium der Radonchemie wird durch die hohe spezifische Aktivitat des Radons sehr behindert weil die energiereiche Strahlung zur Selbstzersetzung Autoradiolyse der Verbindungen fuhrt Eine Chemie mit wagbaren Mengen dieser Stoffe ist daher nicht moglich Ab initio und Dirac Hartree Fock Berechnungen beschreiben einige Eigenschaften des noch nicht synthetisierten Radonhexafluorids RnF6 17 Als radioaktives Gas mit sehr hoher Dichte kann sich Radon in Gebauden besonders in Kellern und den unteren Stockwerken in physiologisch bedeutsamen Mengen ansammeln Bei neueren Messungen kamen in Gebauden wenn dort Baumaterialien wie ungebrannter Lehm verwendet wurden zudem grossere Radonmengen in den oberen Stockwerken vor 18 Die Loslichkeit des Isotops Rn 222 in Wasser betragt unter Standardbedingungen 20 C und 101 325 kPa 259 ml l 19 Bedeutung Bearbeiten nbsp Das heilende Radon Werbung der Sach sischen Staatsbader in Bad Elster Bad Brambach besitzt mit der Wettinquelle eine Wasserquelle mit weltweit besonders hohem Radongehalt 20 In der medizinischen Radonbalneologie soll Radon das menschliche Immunsystem stimulieren und dadurch Krankheiten lindern Aus naturwissenschaftlicher Sicht lasst sich keine positive Wirkung des Radons nachweisen Das Radon gelangt durch die Inhalation hochaktiver radonhaltiger Luft oder in Wannenbadern durch die Haut in den menschlichen Organismus Unter Aspekten des Strahlenschutzes ist die zusatzliche Strahlenexposition durch Radon zwar gering jedoch nicht vernachlassigbar Das Umweltbundesamt sieht fur die Radonbalneologie Kontraindikationen fur die Anwendung bei Kindern und Jugendlichen sowie Schwangeren 21 In der Hydrologie kann der Radongehalt eines Gewassers Aufschluss uber dessen Grundwasserversorgung geben Regenwasser enthalt fast kein Radon Oberflachenwasser ist ebenfalls nahezu radonfrei da Radon von dort schnell in die Atmosphare ubergeht Grundwasser hingegen weist Radonkonzentrationen auf die um Grossenordnungen uber denen von Oberflachenwassern liegen Daher ist ein hoher Gehalt an Radon im Oberflachenwasser ein Anzeiger fur den Einfluss von Grundwasser In mehreren Landern stutzt sich die Erdbebenvorhersage auch auf Radonmessungen Leichte Erschutterungen des Erdreiches sorgen fur eine schnellere Ausbreitung des in der Erde entstehenden Radongases als unter normalen Bedingungen In unterirdischen Hohlraumen steigt dadurch die Radonkonzentration messbar an 22 Radonmessungen helfen bei der Suche nach Uranerz Lagerstatten Die Grosse der Radonexhalation also die Menge des aus dem Boden austretenden Radongases hangt vom Radiumgehalt und der Porositat des Untergrundes ab Wahrend der Uranprospektion werden auf grossen Gebieten einfache passiv arbeitende Radonmessgerate auf der Erdoberflache oder dicht darunter ausgelegt Uberdurchschnittliche Messwerte weisen auf hohere Uran Radium Konzentrationen und Bodenporositat und damit auf eine mogliche Lagerstatte hin Es gibt geologische Prozesse die Uran und das daraus entstandene Radium voneinander trennen Deshalb ist der Hinweis auf Uran nicht eindeutig Isotope BearbeitenEs sind 34 Isotope und 4 Kernisomere des Radons bekannt die alle radioaktiv sind Das bisher schwerste Isotop 229Rn wurde 2008 im CERN Isotopenlabor ISOLDE durch den Beschuss von Urankernen mit hochenergetischen Protonen erhalten 23 Seine Halbwertszeit betragt 12 Sekunden In den drei naturlichen Zerfallsketten kommen nur die vier Isotope 222Rn 220Rn 219Rn und 218Rn vor welche alle Alphastrahler sind Daneben entsteht in der heute kunstlichen Neptunium Reihe der Alphastrahler 217Rn Radon 222Rn ist das Zerfallsprodukt des Radiumisotops 226Ra in der Uran Radium Reihe Es ist das stabilste Radonisotop und zerfallt unter Aussendung von Alphateilchen mit einer Halbwertszeit von 3 823 Tagen zu Polonium 218Po Wenn Strahlenschutzer von Radon ohne weitere Bezeichnung sprechen meinen sie 222Rn Allgemein angewendet z B Radon Messung schliesst der Begriff auch die kurzlebigen Zerfallsprodukte ein Radon 220Rn ist ein Zerfallsprodukt des Radium 224Ra in der Thorium Reihe Strahlenschutzer bezeichnen es oft als Thoron Seine Halbwertszeit betragt 55 6 Sekunden es zerfallt ebenfalls unter Aussendung von Alphateilchen zu Polonium 216Po Es kann von ungebranntem Lehm in Gebauden emittiert werden 18 Es kann im Hinblick auf die Strahlenbelastung sehr bedeutend sein da bei gleicher Aktivitatskonzentration wie 222Rn aus den 220Rn Folgeprodukten vor allem Polonium 212 eine 14 fach hohere Strahlenbelastung zu beachten ist 24 In einer Studie in der Thoron und seine Folgeprodukte in mehreren traditionellen und modernen Wohnhausern in Deutschland gemessen wurden verursachten sie einen jahrlichen Beitrag zur Strahlendosis der Bewohner von bis zu mehreren Millisievert 25 Radon 219Rn ist ein Zerfallsprodukt des Radium 223Ra in der Uran Actinium Reihe und tragt auch die Bezeichnung Actinon Seine Halbwertszeit betragt 3 96 Sekunden es zerfallt ebenfalls unter Aussendung von Alphateilchen zu Polonium 215Po Radiologisch ist es praktisch bedeutungslos Radon 218Rn entsteht in einer Seitenkette der Uran Radium Reihe beim Zerfall des Astat 218At mit einer Wahrscheinlichkeit von 0 1 das Astat selbst entsteht nur mit einer Wahrscheinlichkeit von 0 02 aus Polonium 218Po Radon 218Rn zerfallt mit einer Halbwertszeit von nur 35 Millisekunden unter Aussendung von Alphateilchen in Polonium 214Po Durch seine extrem kurze Halbwertszeit hat es praktisch keine Zeit um in die Erdatmosphare zu kommen Radiologisch ist es deshalb bedeutungslos Radon 217Rn entsteht in einer Seitenkette der Neptunium Reihe beim Zerfall des Radium 221Ra das Radium selbst entsteht nur mit einer Wahrscheinlichkeit von 0 1 aus Francium 221Fr Die restlichen 99 9 des 221Fr zerfallt zu Astat 217At das mit 0 01 Wahrscheinlichkeit ebenfalls zu Radon 217Rn zerfallt Das Radonisotop entsteht daher auf zwei Wegen in geringer Menge in der Neptunium Reihe Radon 217Rn zerfallt mit einer Halbwertszeit von nur 54 Millisekunden unter Aussendung von Alphateilchen in Polonium 213Po Es kommt naturlich wegen der extrem kurzen Halbwertszeit praktisch nicht vor und ist somit bedeutungslos Gewinnung BearbeitenWenn die oben genannten radioaktiven Substanzen zu Radon zerfallen kann dieses ausgasen In einem Labor kann man das aus einer Probe entweichende Radon auffangen und durch Verflussigen von der Restluft trennen 9 Beim Zerfall eines Gramms 226Ra entstehen 0 64 cm3 222Rn pro Monat 26 Sicherheitshinweise BearbeitenEinstufungen nach der CLP Verordnung liegen nicht vor weil diese nur die chemische Gefahrlichkeit umfassen die bei Edelgasen nicht auftritt Wichtig sind die auf der Radioaktivitat beruhenden Gefahren Nach Studien der Weltgesundheitsorganisation nimmt das Auftreten von Lungenkrebs bei Radon in Raumluft linear zu der von der WHO empfohlene Langzeitgrenzwert liegt bei 100 Bq pro Kubikmeter Raumluft Die Wahrscheinlichkeit fur Lungenkrebs steigt in Naherung mit der Zunahme um 100 Bq m in der Raumluft um 10 27 2018 wurden im Bundesland Salzburg in Osterreich in 3 400 Wohnobjekten Radon Messungen durchgefuhrt und ermittelt dass in 10 der Wohnungen ein Grenzwert von 300 Bq pro Kubikmeter Luft uberschritten wird 28 Siehe auch BearbeitenRadon Zerfallsprodukte RadonschutzLiteratur BearbeitenA F Holleman E Wiberg N Wiberg Lehrbuch der Anorganischen Chemie 102 Auflage Walter de Gruyter Berlin 2007 ISBN 978 3 11 017770 1 S 417 429 Henning von Philipsborn Radon und Radonmessung Teil I In Die Geowissenschaften 8 1990 8 S 220 228 doi 10 2312 geowissenschaften 1990 8 220 Teil II In Die Geowissenschaften 8 1990 10 S 324 338 doi 10 2312 geowissenschaften 1990 8 324 Weblinks Bearbeiten nbsp Commons Radon Sammlung von Bildern Videos und Audiodateien nbsp Wiktionary Radon Bedeutungserklarungen Wortherkunft Synonyme Ubersetzungen radon einfach de Wissenswertes zu Radon Bundesamt fur Strahlenschutz bfs de Radon Bundesministerium fur Umwelt Naturschutz nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz bmuv de Radon Bayerisches Landesamt fur Umwelt lfu bayern de Radon in Gebauden Schweizerisches Bundesamt fur Gesundheit bag admin ch RadonEinzelnachweise Bearbeiten Harry H Binder Lexikon der chemischen Elemente S Hirzel Verlag Stuttgart 1999 ISBN 3 7776 0736 3 Die Werte fur die Eigenschaften Infobox sind wenn nicht anders angegeben aus www webelements com Radon entnommen Manjeera Mantina Adam C Chamberlin Rosendo Valero Christopher J Cramer Donald G Truhlar Consistent van der Waals Radii for the Whole Main Group In J Phys Chem A 2009 113 S 5806 5812 doi 10 1021 jp8111556 a b c d e Eintrag zu radon in Kramida A Ralchenko Yu Reader J und NIST ASD Team 2019 NIST Atomic Spectra Database ver 5 7 1 Hrsg NIST Gaithersburg MD doi 10 18434 T4W30F physics nist gov asd Abgerufen am 13 Juni 2020 a b c d e Eintrag zu radon bei WebElements www webelements com abgerufen am 13 Juni 2020 David R Lide Hrsg CRC Handbook of Chemistry and Physics 90 Auflage Internet Version 2010 CRC Press Taylor and Francis Boca Raton FL Properties of the Elements and Inorganic Compounds S 4 69 Die von der Radioaktivitat ausgehenden Gefahren gehoren nicht zu den einzustufenden Eigenschaften nach der GHS Kennzeichnung In Bezug auf weitere Gefahren wurde dieses Element entweder noch nicht eingestuft oder eine verlassliche und zitierfahige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden Ernst Dorn Uber die von radioaktiven Substanzen ausgesandte Emanation In Abhandlungen der Naturforschenden Gesellschaft zu Halle Band 23 1901 S 1 15 urn nbn de hebis 30 1090447 a b c Klaus Hoffmann Kann man Gold machen Gauner Gaukler und Gelehrte Aus der Geschichte der chemischen Elemente Urania Verlag Leipzig Jena Berlin 1979 keine ISBN S 67 F W Aston Gregory P Baxter Bohuslav Brauner A Debierne A Leduc T W Richards Frederick Soddy G Urbain Report of the International Committee on Chemical Elements In Journal of the American Chemical Society Band 45 Nummer 4 1923 S 867 874 doi 10 1021 ja01657a001 Jahresbericht 2004 der Abteilung Strahlenschutz des Schweizer Bundesamtes fur Gesundheit S 15 Foderalagentur fur Nuklearkontrolle Unser Ziel Sie zu informieren um Sie zu schutzen Memento vom 24 September 2015 im Internet Archive Peter Hacker Wolfram Mostler Radon im ausseren Otztal erdwissenschaftliche Aspekte PDF 555 kB Vortrag am 14 Oktober 1999 Ulrich Koch Jens Heinicke Die Bad Brambacher Mineralquellen Hydrogeologie Genese und seismohydrologische Besonderheiten Memento vom 25 Februar 2014 im Internet Archive PDF abgerufen am 24 November 2014 M Schlager Kh Murtazaev B Rakhmatuloev P Zoriy B Heuel Fabianek Radon Exhalation of the Uranium Tailings Dump Digmai Tajikistan In Radiation amp Applications Band 1 Nr 3 2016 S 222 228 doi 10 21175 RadJ 2016 03 041 A G Sykes Advances in Inorganic Chemistry Band 46 Academic Press 1998 ISBN 978 0 12 023646 6 Recent Advances in Noble Gas Chemistry S 91 93 google com abgerufen am 2 November 2012 Michael Filatov Dieter Cremer Bonding in Radon Hexafluoride An Unusual Relativistic Problem In Phys Chem Chem Phys 2003 5 S 1103 1105 doi 10 1039 b212460m a b Holger Dambeck Forscher warnen vor Strahlung in Lehmhausern Spiegel Online 18 April 2012 abgerufen am 19 April 2012 Solubility Data Series der IUPAC 1979 Vol 2 S 228 Das heilende Radon Abgerufen am 22 Dezember 2017 A Erzberger E Schwarz T Jung Radonbalneologie In Bundesamt fur Strahlenschutz Hrsg Umweltmedizinischer Informationsdienst Nr 3 2000 S 9 umweltbundesamt de PDF 731 kB Deutschlandfunk Forschung Aktuell Das Orakel in den Abruzzen 20 Januar 2009 D Neidherr G Audi D Beck K Blaum Ch Bohm M Breitenfeldt R B Cakirli R F Casten S George F Herfurth A Herlert A Kellerbauer M Kowalska D Lunney E Minaya Ramirez S Naimi E Noah L Penescu M Rosenbusch S Schwarz L Schweikhard T Stora Discovery of 229Rn and the Structure of the Heaviest Rn and Ra Isotopes from Penning Trap Mass Measurements in Phys Rev Lett 2009 102 112501 doi 10 1103 PhysRevLett 102 112501 Genaue Messung von radioaktivem Thoron Juli 2011 Fur die Gefahrenabschatzung ist die exakte Messung von Thoron jedoch sehr wichtig denn bei gleicher Aktivitatskonzentration ergibt sich aus den Thoron Folgeprodukten eine 14 fach hohere Strahlenbelastung als aus den Folgeprodukten von Radon Stefanie Gierl Oliver Meisenberg Peter Feistenauer Jochen Tschiersch Thoron and thoron progeny measurements in German clay houses Radiation Protection Dosimetry 160 2014 Seite 160 163 Radon bei webelements com Radon Ein Edelgas belastet das Wohnen BMU abgerufen am 4 August 2021 Radonwerte in jeder zehnten Wohnung erhoht orf at 23 Juni 2018 abgerufen am 23 Juni 2018 Periodensystem der Elemente H HeLi Be B C N O F NeNa Mg Al Si P S Cl ArK Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br KrRb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I XeCs Ba La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At RnFr Ra Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts OgAlkalimetalle Erdalkalimetalle Lanthanoide Actinoide Ubergangsmetalle Metalle Halbmetalle Nichtmetalle Halogene Edelgase Chemie unbekannt Normdaten Sachbegriff GND 4133224 6 lobid OGND AKS LCCN sh85110814 NDL 00569245 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Radon amp oldid 235938544