라돈

Radon
이 기사는 화학 원소에 관한 기사입니다.기타 용도는 라돈(동음이의)을 참조하십시오. 라돔과 혼동하지 않기.
라돈, Rn
라돈
발음/ˈreɪdɒn/ (RAY-don)
외모무색의 기체
질량수[222]
주기율표의 라돈
수소 헬륨
리튬 베릴륨 붕소 카본 질소 산소 플루오린 네온
나트륨 마그네슘 알루미늄 실리콘 인 유황 염소 아르곤
칼륨 칼슘 스칸듐 티타늄 바나듐 크롬 망간 철 코발트 니켈 구리 아연 갈륨 게르마늄 비소 셀레늄 브롬 크립톤
루비듐 스트론튬 이트리움 지르코늄 니오븀 몰리브덴 테크네튬 루테늄 로듐 팔라듐 실버 카드뮴 인듐 주석 안티몬 텔루륨 요오드 제논
세슘 바륨 란타넘 세륨 프라세오디뮴 네오디뮴 프로메튬 사마륨 유로피움 가돌리늄 터븀 디스프로슘 홀뮴 에르비움 툴륨 이터븀 루테튬 하프늄 탄탈룸 텅스텐 레늄 오스뮴 이리듐 플래티넘 골드 수성(원소) 탈륨 이끌다 비스무트 폴로늄 아스타틴 라돈
프랑슘 라듐 악티늄 토륨 프로탁티늄 우라늄 넵투늄 플루토늄 아메리슘 큐륨 베르켈륨 칼리포늄 아이슈타인 페르미움 멘델레비움 노벨륨 로렌시움 러더포디움 더브늄 시보리움 보흐리움 하시움 마이트네륨 다름슈타티움 로엔트게늄 코페르니슘 니혼이움 플레로비움 모스크바 주 리버모륨 테네시주 오가네손
쎄
↑
Rn
↓
오그
아스타틴 ← 라돈 → 프랑슘
원자 번호 (Z)86
그룹.18조(유해가스)
기간6교시
블록 p블록
전자배치[Xe] 4f14 5d10 6s2 6p6
쉘당 전자 수2, 8, 18, 32, 18, 8
물리적 특성
단계 STP에서가스를
융점202K(-71°C, -96°F)
비등점211.5K(-61.7°C, -79.1°F)
밀도 (STP에서)9.73g/L
액체 상태일 때(에)4.4g/cm3
임계점377K, 6.28MPa[1]
핵융합열3.247 kJ/mol
기화열18.10 kJ/mol
몰열용량5R/2 = 20.786 J/(mol·K)
증기압
P (파) 1 10 100 1k 1만 100k
(K)에서 110 121 134 152 176 211
원자 특성
산화상태0, +2, +6
전기 음성도폴링 눈금 : 2.2
이온화 에너지
  • 첫번째: 1037kJ/mol
공유반경150 pm
반데르발스 반지름220pm
Color lines in a spectral range
라돈의 분광선
기타속성
자연발생썩어서
결정구조 면심 큐빅(큐빅)
Face-centered cubic crystal structure for radon
열전도율3.61x10W/(m⋅K)
자기순서무반전의
CAS 번호10043-92-2
역사
디스커버리어니스트 러더퍼드와 로버트 B. 오웬스 (1899)
1차 격리윌리엄 램지와 로버트 와이틀로 그레이 (1910)
라돈 동위 원소
주동위원소[2] 디케이
흥겨운 춤 반감기의 (t1/2) 모드 상품
210Rn 신스 2.4시간 α 206포
211Rn 신스 14.6시간 ε 211앳
α 207포
222Rn 추적하다 3.8235d α 218포
224Rn 신스 1.8시간 β− 224Fr
카테고리: 라돈
참고문헌

라돈은 기호 Rn과 원자 번호 86을 가진 화학 원소입니다.그것은 방사능, 무색, 무취, 고결한 기체입니다.토륨과 우라늄이 수명이 짧은 다양한 방사성 원소로 천천히 붕괴되고 결국 안정된 납으로 변하는 정상적인 방사성 붕괴 사슬의 중간 단계로 자연스럽게 미세한 양으로 발생합니다.라돈 자체는 라듐의 즉각적인 붕괴 생성물입니다.가장 안정한 동위 원소인 Rn은 반감기가 3.8일에 불과해 가장 희귀한 원소 중 하나입니다.토륨과 우라늄은 지구상에서 가장 흔한 방사성 원소인 동시에 반감기가 수십 억년에 이르는 동위 원소가 3개 존재하기 때문에 라돈은 반감기가 짧지만 먼 미래까지 지구상에 존재할 것입니다.라돈의 붕괴는 "라돈 딸"로 알려진 다른 많은 단명한 핵종을 생성하며,[3] 안정한 납 동위원소에서 끝납니다.

앞서 언급한 붕괴 사슬의 다른 모든 중간 원소와는 달리, 라돈은 표준 조건에서 기체 상태이고 쉽게 흡입되므로 건강상의 위험이 있습니다.개인의 배경 방사선량에 가장 큰 기여를 하는 경우가 많지만,[4] 지질학적 차이로 인해 라돈 가스에 대한 노출 수준은 장소에 따라 다릅니다.일반적인 공급원은 땅속에 우라늄을 함유한 광물이므로 지하와 같은 지하 지역에 축적됩니다.라돈은 샘물이나 온천 [5]같은 일부 지하수에서도 발생할 수 있습니다.기후 변화로 인해 영구 동토층이 녹으면서 지하에 갇혀 있던 라돈이 방출될 수 있으며, 특히 북극, 알래스카, 캐나다, 그린란드 및 러시아와 같은 지역에서 발생할 수 있습니다.건축물에서 라돈을 검사할 수 있고,[6][7] 완화를 위해 서브슬래브 감압과 같은 기술을 사용할 수 있습니다.

역학 연구에 따르면 고농도의 라돈 호흡과 폐암 발병 사이에 분명한 연관성이 있는 것으로 나타났습니다.라돈은 전 세계적으로 실내 공기의 질에 영향을 미치는 오염물질입니다.미국 환경보호국(EPA)에 따르면 라돈은 담배 흡연 다음으로 폐암 발병률이 높은 원인으로 미국에서 연간 2만1000명의 폐암 사망자를 내고 있습니다.이러한 사망자 중 약 2,900명은 담배를 피우지 않은 사람들 사이에서 발생합니다.EPA 정책 중심의 [8]추정에 따르면 라돈은 폐암의 두 번째로 빈번한 원인이지만 비흡연자들 사이에서는 1위의 원인입니다.저선량 [9]노출의 건강 영향에 대해서는 상당한 불확실성이 존재합니다.라돈 딸들은 기체 상태의 라돈 자체와 달리 고체 상태로 공기 중 먼지 입자 등 표면에 달라붙어 [10]흡입할 경우 폐암을 유발할 수 있습니다.

특성.

1908년 어니스트 러더퍼드가 촬영한 라돈의 방출 스펙트럼.스펙트럼 측면의 숫자는 파장입니다.중간 스펙트럼은 라듐 방출(라돈)이고, 바깥쪽 두 스펙트럼은 헬륨(파장 보정을 위해 추가됨)입니다.

물리적 특성

라돈은 무색, 무취, 무미의[11] 기체이기 때문에 사람의 감각만으로는 감지할 수 없습니다.표준 온도와 압력에서, 그것은 9.73 kg/m의3 밀도를 갖는 단원자 기체를 형성하는데, 이것은 해수면에서 지구 대기 밀도의 약 8배인 1.217 kg/[12]m입니다3.이것은 상온에서 가장 밀도가 높은 가스 중 하나이며, 희유 가스 중에서도 가장 밀도가 높습니다.표준 온도와 압력에서는 무색이지만, 어는점 202K(-71°C; -96°F) 이하로 냉각되면 온도가 [13]낮아지면 노란색에서 주황색으로 변하는 눈부신 방사선 발광을 방출합니다.결로가 되면 [14]강한 복사 때문에 빛이 납니다.물에는 거의 용해되지 않지만 가벼운 귀금속 가스보다는 용해도가 높습니다.물보다는 유기 액체에 더 잘 녹습니다.용해도 방정식은 [15][16][17]다음과 같습니다.

여기서 χ 는 의 몰 분율, T T는 절대 , A{\ A 및 B는 용매 상수입니다.

화학적 성질

라돈은 희가스라고 불리는 영가 원소의 구성원이며, 화학적으로 반응성이 크지 않습니다.라돈-222의 3.8일 반감기는 자연적 추적자로서 물리학에서 유용하게 사용됩니다.라돈은 표준 조건의 기체이기 때문에 붕괴 사슬의 부모와 달리 쉽게 라돈을 추출하여 [18]연구할 수 있습니다.

외부 원자가 껍질이 8개의 전자를 포함하고 있기 때문에 연소와 같은 대부분의 일반적인 화학 반응에는 비활성입니다.이를 통해 외부 전자가 단단히 [19]결합된 안정적이고 최소 에너지 구성이 생성됩니다.전자 하나를 추출하는 데 필요한 최소 에너지인 첫 번째 이온화 에너지는 1037 kJ/[20]mol입니다.라돈은 주기적인 경향에 따라 전기음성도가 1주기 전 원소인 제논보다 낮아 반응성이 높습니다.초기 연구들은 라돈 수화물의 안정성이 염소
2(Cl)나 이산화황(SO
2)의 수화물의 안정성과 동일한 차수여야 하며, 황화수소(HS
2)[21]의 수화물의 안정성보다 상당히 높아야 한다고 결론 내렸습니다.

라돈은 비용과 방사능 때문에 실험화학적 연구가 거의 이루어지지 않고 있으며, 결과적으로 보고된 라돈 화합물은 거의 없으며, 모두 불소 또는 산화물입니다.라돈은 불소와 같은 강력한 산화제에 의해 산화되어 다이플루오로화 라돈(RnF
2)[22][23]을 형성할 수 있습니다.523K(250°C, 482°F) 이상의 온도에서 원소로 다시 분해되고 물에 의해 라돈 가스와 불화수소로 환원되며, 수소 [24]가스에 의해 원소로 환원될 수도 있습니다.변동성이 낮고 RnF로
2 생각했습니다.라돈의 반감기가 짧고 화합물의 방사능 때문에 그 화합물을 자세히 연구할 수 없었습니다.이 분자에 대한 이론적 연구는 이 분자가 2.08 옹스트롬(Å)의 Rn-F 결합 거리를 가져야 하며, 화합물이 열역학적으로 더 안정적이고 더 가벼운 상대 물질인 제논 디플루오라이드(XeF
2)[25]보다 휘발성이 적다고 예측합니다.팔면체 분자
6 RnF는 [26]디플루오라이드보다 훨씬 낮은 엔탈피 형성을 가질 것으로 예측되었습니다.[RnF]+ 이온은 다음과 같은 [27]반응에 의해 형성되는 것으로 추정됩니다.

Rn(g) + 2 [O][SbF](s) → [RnF][SbF](s) + 2 O(g)

이러한 이유로, 삼불화염소 및 NFSbF와
2
2
2
11 함께 오불화안티몬은 라돈-불화화합물의 [18]생성으로 인한 우라늄 광산의 라돈 가스 제거를 위해 고려되어 왔습니다.라돈 화합물은 라듐 할라이드에서 라듐의 붕괴에 의해 형성될 수 있는데, 이 반응은 방사선 [24]조사 동안 표적으로부터 빠져나가는 라돈의 양을 줄이기 위해 사용되어 왔습니다.또한, 음이온 SbF−
6, TaF 및 BiF를−
6 갖는−
6 [RnF]+ 양이온의 염이 [24]알려져 있습니다.라돈은 또한 다이옥시겐 디플루오라이드에 의해 173K(-[24]100°C; -148°F)에서 RnF로
2 산화됩니다.

라돈의 [28]다른 보고된 화합물 중에는 라돈 산화물이 있으며, 삼산화물(RnO
3)만이 [29]확인되었습니다.더 높은 불소 RnF와
4 RnF는
6 안정적이라고 주장되어[29] 왔고,[30] 안정적인 것으로 계산되지만,[29] 그들의 식별은 불분명합니다.이들은 알려지지 않은 라돈 함유 생성물이 제논 육불화물과 함께 증류된 실험에서 관찰되었을 수 있습니다. 이것들은 RnF
4, RnF
6, 또는 둘 [24]다였을 수 있습니다.제논, 불소, 브롬 펜타플루오라이드 및 플루오라이드 나트륨 또는 플루오라이드 니켈 중 하나로 라돈을 미량 가열하여 더 높은 플루오라이드를 생성하고 가수분해하여 RnO를 생성하는
3 것으로 보고되었습니다.이러한 주장들은 실제로 고체 복합체로서 라돈이 침전되기 때문이라고 주장되고 있지만[RnF][+
2NiF6],2− 라돈이 수용액으로부터 CsXe와 공침된다는 사실.OF는
3 RnO가
3 형성되었음을 확인하는 것으로 간주되었으며, 이는 가수분해 용액에 대한 추가 연구에 의해 뒷받침되었습니다.다른 실험에서 [RnOF3]−가 형성되지 않은 것은 사용된 불소 농도가 높기 때문일 수 있습니다.전자 이동 연구는 또한 약산성 수용액(pH > 5)에 양이온성 [HRnO3]+ 및 음이온성 [−HRnO4] 형태의 라돈의 존재를 시사하며, 이 과정은 이전에 상동성 크세논 [29]삼산화물의 검사에 의해 검증되었습니다.

붕괴 기술도 사용되었습니다.1982년 Avorin et al. 은 세슘 유사체와 공결정화된 Fr 화합물이 전자 포획 후 화학적으로 결합된 라돈을 보유하는 것으로 보인다고 보고했습니다. 제논과의 유사체는 RnO의3 형성을 시사했지만 이는 [31]확인할 수 없었습니다.

라돈의 고불소화물을 식별하는 데 어려움이 있는 것은 라돈이 이불소화물
2(RnF)의 강한 이온성과 RnF의+ 라돈에 대한 높은 양전하 때문에 운동학적으로 2가 상태 이상으로 산화되는 것을 방해하기 때문일 가능성이 있습니다. 고불소화물을 명확하게 식별하기 위해서는 RnF
2 분자의 공간적 분리가 필요할 수 있습니다.라돈의 6p 껍질이 스핀 궤도로 쪼개져 RnF가
4 RnF보다
6 더 안정적일 것으로 예상되는 라돈의 오리온 자리. (Rn은IV 닫힌 껍질 6s6p2
2
1/2 구성일 것입니다.)따라서 RnF는
4 사불화 제논(XeF
4)과 유사한 안정성을 가져야 하지만, RnF는
6 육불화 제논(XeF
6)보다 훨씬 덜 안정적일 가능성이 높습니다. 육불화 라돈은 비활성 쌍 [32][33]효과 때문에 XeF의
6 왜곡된 팔면체 구조와 달리 규칙적인 팔면체 분자일 수도 있습니다.라돈은 희가스에 비해 매우 전기 양성이기 때문에,[33] 라돈 플루오린화물은 실제로 매우 불소가 많이 함유된 구조를 띠고 휘발성이 없을 가능성이 있습니다.희가스 그룹을 분석하면 RnO, RnO2, RnOF의4 존재 가능성과 화학적으로 안정한 최초의 희가스 염화물2 RnCl 및4 RnCl의 존재를 시사할 수 있지만, 이들 중 어느 것도 [24]아직 발견되지 않았습니다.

라돈 카보닐(RnCO)은 안정적이고 선형 분자 [34]형상을 가질 것으로 예측되었습니다.분자
2 Rn과 RnXe는 스핀-궤도 [35]결합에 의해 상당히 안정화된 것으로 나타났습니다.플러렌 안에 가둔 라돈이 [36][37]종양 치료제로 제안됐습니다.Xe(VIII)가 존재함에도 불구하고, Rn(VIII) 화합물은 존재하지 않는다고 주장되고 있습니다; RnF는
8 화학적으로 매우 불안정해야 합니다(XeF는8 열역학적으로 불안정합니다).가장 안정한 Rn(VIII) 화합물은 과산화바륨과 [30]유사한 과라도네이트 바륨(BaRnO26)일 것으로 예측됩니다.Rn(VIII)의 불안정성은 비활성 쌍 [30]효과라고도 알려진 6s 껍질의 상대론적 안정화에 기인합니다.

라돈은 액체 할로겐 플루오라이드 ClF, ClF
3, ClF
5, BrF
3
5, IF와
7 반응하여 RnF를 형성합니다
2.불화할로겐 용액에서 라돈은 비휘발성이며 RnF와+ Rn 양이온으로2+ 존재합니다. 불화 음이온을 첨가하면 베릴륨()의 화학과 유사한 RnF와−
3 RnF2−
4 복합체가 형성됩니다.II) 및 알루미늄(III).[24]Rn/Rn 커플의2+ 표준 전극 전위는 +2.0 [38]V로 추정되었으나 수용액 [24]상에서 안정한 라돈 이온이나 화합물이 생성된다는 증거는 없습니다.

동위 원소

주요 기사:라돈 동위 원소

라돈에는 안정 동위원소가 없습니다.39개의 방사성 동위 원소가 발견되었으며, 질량수는 193에서 231 [39][40]사이입니다.가장 안정한 동위 원소는 Rn으로,[41] U의 붕괴 생성물인 Ra의 붕괴 생성물입니다. 극미량의 (매우 불안정한) 동위 원소 Rn도 Rn의 딸에 속합니다.

다른 세 개의 라돈 동위 원소는 반감기가 1시간 이상입니다: Rn, Rn, Rn.Rn 동위 원소는 가장 안정한 토륨 232동위 원소(Th)의 자연적인 붕괴 생성물이며, 일반적으로 토론이라고 불립니다.반감기는 55.6초이며 알파선을 방출하기도 합니다.마찬가지로, Rn은 악티늄(Ac)의 가장 안정한 동위 원소인 악티늄(227actinon)에서 유래되었으며, 반감기는 3.[39]96초입니다.넵투늄(237Np) 붕괴 계열에서는 라돈 동위원소가 크게 발생하지 않지만, 미량의 (극히 불안정한) 동위원소 Rn이 생성됩니다.

Uranium series
라듐 또는 우라늄 계열

딸들

주요 기사:붕괴 사슬 γ 우라늄 계열

222Rn은 라듐과 우라늄-238 붕괴 사슬에 속하며 반감기는 3.8235일입니다.처음 네 개의 생성물(한계 붕괴 방식 제외)은 수명이 매우 짧으며, 이는 해당 붕괴가 초기 라돈 분포를 나타낸다는 것을 의미합니다.붕괴는 다음과 같은 [39]순서를 거칩니다.

  • 222Rn, 3.82일, 알파는...
  • 218포, 3.10분, 알파는...
  • 21426.8분, 베타 붕괴...
  • 214Bi, 19.9분, 베타붕괴...
  • 214포, 0.1643밀리초, 알파는...
  • 210반감기가 22.3년으로 훨씬 긴 Pb는 베타붕괴...
  • 210Bi, 5.013일, 베타붕괴...
  • 210포, 138.376일, 알파는...
  • 206안정적입니다.

라돈 평형[42] 인자는 (라돈의 생물학적 영향의 대부분을 담당하는) 모든 단기간 라돈 자손의 활성과 라돈 모체와 평형을 이루는 활성 사이의 비율입니다.

폐부피에 라돈이 일정하게 공급되면 붕괴 생성물의 전체 붕괴율이 라돈 자체의 붕괴율과 같은 평형에 도달할 때까지 단명 동위원소의 농도가 증가합니다.두 활동이 동일할 때 평형 계수는 1이며, 붕괴 생성물이 몇 시간 내에 평형에 도달할 수 있을 정도로 라돈 모체에 오랫동안 머물러 있음을 의미합니다.이러한 조건에서 라돈이 추가될 때마다 작업 수준(WL, 채광 시 일반적으로 사용되는 방사능 측정치)이 0.01 증가합니다.이러한 조건이 항상 충족되는 것은 아닙니다. 많은 가정에서 평형 계수는 일반적으로 40%입니다. 즉,[43] 공기 중 라돈 pCi/L당 0.004 WL의 딸이 있습니다.Pb는 라돈과 평형을 이루는데 훨씬 더 오랜 시간이 걸리지만, 환경이 먼지의 축적을 허용한다면 Pb와 붕괴 생성물은 전체 방사선 수준에도 기여할 수 210있습니다.

기체 라돈은 정전하로 인해 표면이나 먼지입자에 달라붙는 반면 기체 라돈은 그렇지 않습니다.부착물은 공기 중에서 이들을 제거하여 일반적으로 대기 중의 평형 계수가 1 미만이 되게 합니다.또한 공기 순환 장치나 공기 여과 장치에 의해 평형 계수가 낮아지게 되며, 담배 연기를 포함한 공기 중의 먼지 입자에 의해 증가하게 됩니다.역학 연구에서 발견된 평형 인자는 0.[44]4입니다.

역사와 어원

Ramsay와 Whytlaw-Gray가 라돈을 분리하기 위해 사용하는 장치.M은 모세관으로, 약 0.13 mm가 분리되어 있습니다.수소와 혼합된 라돈은 사이폰 A를 통해 대피된 시스템으로 들어갔습니다. 수은은 검은색으로 표시됩니다.

라돈은 1899년 어니스트 러더퍼드와 로버트 B에 의해 발견된 다섯 번째 방사성 원소였습니다. 몬트리올 [45]맥길 대학의 오웬스는 우라늄, 토륨, 라듐,[46][47][48][49] 폴로늄 다음으로 많습니다.1899년, 피에르와 마리 퀴리는 라듐에 의해 방출되는 가스가 [50]한달동안 방사성으로 남아있다는 것을 관찰했습니다.그 해 말,[45] 러더퍼드와 오웬스는 토륨 산화물로부터 방사선을 측정하려고 할 때 변이를 발견했습니다.러더퍼드는 토륨의 화합물들이 몇 분 동안 방사성을 유지하는 방사성 기체를 계속 방출한다는 것을 알아차리고, 이 기체를 "에마네레이션(emanation)"(라틴어: emanare, 유출, 유출, 방출)[51]이라고 불렀고, 나중에는 "토륨 방출"(Them)이라고 불렀습니다.1900년, 프리드리히 에른스트 돈은 라듐 화합물이 그가 "라듐 방출"(Ra Em)[52][53]이라고 이름 붙인 방사성 기체를 방출하는 것을 발견한 실험을 보고했습니다.1901년, 러더퍼드와 해리엇 브룩스는 방사선 방출이 방사능이라는 것을 증명했지만,[54] 퀴리 부부가 원소의 발견에 공을 돌렸습니다.1903년, 앙드레 루이 [55][56]드비에르네는 악티늄에서 비슷한 방사를 관찰했고, "액티늄 방사"("Ac Em")라고 불렀습니다.

1904년 [57]엑스트라, 엑스트라토리오, 엑스트라토니오, 1918년 [58]라돈(Ro), 토론(To), 악톤 또는 악톤(Ao), 1919년 [59]라데온, 토론, 악티네온, [60]1920년 라돈, 토론, 악티네온 등 세 가지 방사에 대해 곧 몇 가지 단축된 이름이 제시되었습니다. (라돈이라는 이름은 오스트리아 수학자 요한 라돈과 관련이 없습니다.)이 세 가지 가스의 스펙트럼과 아르곤, 크립톤, 크세논의 스펙트럼의 유사성, 그리고 관측된 화학적 관성은 1904년 윌리엄 램지 경이 "에마네이션"이 희가스 [57]계열의 새로운 원소를 포함할 수 있다고 제안하게 만들었습니다.

미국에선 20세기 초 라돈 딸 Pb에 오염된 금이 보석업계에 뛰어들었습니다.라돈이 [61][62]부패한 뒤 녹아내린 Rn을 보유한 금씨에서 나온 것입니다.

1909년, 램지와 로버트 와이틀로 그레이는 라돈을 분리하고, 라돈의 용융 온도와 대략적인 밀도를 측정했습니다.1910년에, 그들은 그것이 알려진 가스 [63]중 가장 무거운 것이라고 밝혀냈습니다.그들은 "'라듐 방출'이라는 표현은 매우 어색하다"라고 쓰고, 방사선 [64]발광 특성을 강조하기 위해 니톤(Nt)이라는 새로운 이름을 제안했고, 1912년 국제원자량위원회에 의해 받아들여졌습니다.1923년 국제 화학 원소 및 국제 순수 응용 화학 연합(IUPAC)은 라돈(Rn), 토론(Tn), 액티논(An)이라는 이름을 선택했습니다.나중에 동위 원소에 이름을 붙이지 않고 번호를 붙였을 때, 원소는 가장 안정한 동위 원소인 라돈의 이름을 가져왔고, Tn은 Rn, An은 Rn으로 이름을 바꾸었습니다.돈은 동위원소 라돈을 발견했지만 [65]라돈을 발견한 것은 처음이 아니었기 때문에 원소 발견에 대한 문헌에 약간의 혼란을 야기했습니다.

1960년대 후반까지만 해도 이 원소는 단순히 방사([66]emission)라고도 합니다.최초로 합성된 라돈 화합물인 불화라돈은 [67]1962년에 얻어졌습니다.오늘날에도 라돈이라는 단어는 원소나 동위 원소 Rn을 지칭할 수 있으며, 이러한 모호성을 막기 위해 토론은 Rn의 짧은 이름으로 사용되고 있습니다.오늘날 Rn에 대한 악티논이라는 이름은 거의 접할 수 없는데,[65] 아마도 동위원소의 반감기가 짧기 때문일 것입니다.

1,000,0003 Bq/m에 이를 수 있는 광산에서 라돈에 대한 높은 노출의 위험성은 오래 전부터 알려져 있었습니다.1530년, 파라셀수스는 광부들의 낭비적인 질병인 말라 메탈로룸을 묘사했고, 게오르크 아그리콜라는 이러한 산병을 피하기 위해 광산에서 환기할 것을 권고했습니다(Bergsucht.[68][69]1879년, 하르팅과 헤세는 독일 슈네베르크에서 광부들을 조사한 결과 폐암으로 판명되었습니다.라돈과 건강에 관한 첫 번째 주요 연구는 [70]보헤미아의 요아힘스탈 지역에서 우라늄 채굴과 관련하여 발생했습니다.미국에서는 초기 냉전 기간 동안 고용된 미국 남서부 지역의 우라늄 채굴자들에게 수십 년간의 건강 영향을 미쳤을 뿐 연구와 완화가 이루어졌습니다;[71] 1971년까지 표준이 시행되지 않았습니다.

실내 공기 중 라돈의 존재는 일찍이 1950년에 기록되었습니다.1970년대부터 실내 라돈의 발생원, 농도 결정요인, 건강영향 및 저감방법에 대한 연구가 시작되었습니다.미국에서는 1984년 널리 알려진 사건 이후 실내 라돈 문제가 널리 알려지며 집중적인 조사를 받았습니다.펜실베니아 원자력 발전소에서 일상적인 감시를 하던 중, 한 근로자가 방사능에 오염된 것으로 밝혀졌습니다.이후 자택에 있던 고농도 라돈이 [72]원인으로 확인됐습니다.

발생

참고 항목: 라듐과 라돈의 환경

집중단위

Pb는 Rn의 붕괴로부터 210형성됩니다.라돈 [73]농도의 변화로 인한 시간 함수로 일본에서 관찰되는 일반적인 Pb의 퇴적 속도는 다음과 같습니다.

환경 내 라돈 농도에 대한 모든 논의는 Rn을 참조합니다.(토륨 붕괴 계열로부터) Rn의 평균 생산 속도는 Rn의 생산 속도와 거의 동일하지만, Rn의 짧은 반감기(각각 55초 대 3.8일)[3] 때문에 환경의 Rn의 양은 Rn의 생산 속도보다 훨씬 적습니다.

대기 중 라돈 농도는 일반적으로 SI 유도 단위인 입방미터당 베크렐(Bq3/m)로 측정됩니다.미국에서 흔히 볼 수 있는 또 다른 측정 단위는 리터당 피코큐리(pCi/L)이며, 1 pCi/L = 37 Bq/m입니다.일반적인 국내 피폭은 실내 평균 약 48 Bq/m이지만3, 이는 매우 다양하고,[74] 실외에서는 15 Bq/m입니다3.

광산업에서 노출량은 전통적으로 작업 수준(WL)과 작업 수준 월(WL)의 누적 노출량으로 측정됩니다. 1 WL은 공기 1리터에 1.3 × 105 MeV의 잠재적 알파 [43]에너지를 방출하는 단명 Rn 딸(218Po, Pb, Bi 및 Po)의 조합입니다. 1 WL은 2에 해당합니다.공기입방미터당 08 × 10줄−5(J/m3).[3]누적 노출의 SI 단위는 입방 미터(J·h/m3)당 줄 아워(jou-hours)로 표시됩니다.1 WLM은 3.6 × 10−3 J·h/m에3 해당합니다.1 근무 월(170시간) 동안 1 WL에 노출되면 1 WLM 누적 노출이 됩니다.1 WLM의 누적 피폭량은 라돈 농도가 230 Bq3/[75]m인 대기에서 1년을 사는 것과 맞먹습니다.

Rn은 Pb 및 기타 방사성 동위원소로 222붕괴합니다.Pb의 수준을 측정할 수 있습니다.이 방사성 동위원소의 침착 속도는 날씨에 따라 다릅니다.

자연 환경에서 발견되는 라돈 농도는 화학적 방법으로 검출하기에는 너무 낮습니다.1,000 Bq/m3(상대적으로 높은) 농도는 입방 미터(pg/m3)당 0.17 피코그램에 해당합니다.대기 중 라돈의 평균 농도는 약 6×10−18 몰%, [76]즉 공기의 밀리리터당 약 150개의 원자입니다.지구 대기 전체의 라돈 활동은 단 수십 그램의 라돈에서 비롯되며, 지속적으로 더 많은 양의 라듐, 토륨, [77]우라늄의 붕괴로 대체됩니다.

자연의

우라늄 광산 옆 라돈 농도

라돈은 우라늄 광석, 인산암, 셰일, 화강암, 편마암,[4][78] 편마암과 같은 화성암과 변성암에서 발견되는 라듐-226의 방사성 붕괴에 의해 생성됩니다.지표면 토양의 1평방마일 깊이가 6인치(15cm 깊이 2.6km2)에 이를 때마다 라듐이 1g 정도 함유되어 있어 라돈이 [3]대기에 소량 방출됩니다.전 세계적으로 볼 때 토양에서 방출되는 라돈은 [79]연간 24억 큐리(90EBq)로 추정됩니다.이것은 약 15.3 킬로그램(34파운드)에 해당합니다.

라돈 농도는 장소에 따라 크게 다를 수 있습니다.야외에서, 그것은 1에서 1003 Bq/m에 이르며, 심지어 바다 위에서 (0.1 Bq/m3) 더 적습니다.동굴이나 환기가 잘 되지 않는 광산이나 환기가 잘 되지 않는 주택에서는 농도가 20~[80]2,000 Bq3/m까지 올라갑니다.

라돈 농도는 채굴 환경에서 훨씬 더 높을 수 있습니다.환기 규정은 우라늄 광산의 라돈 농도를 "작업 수준" 이하로 유지하도록 지시하며 95번째 백분위수는 거의 3 WL (공기 리터당 546 pCi Rn, 1976년에서 [3]1985년까지 측정된 20.2 kBq/m3)에 이릅니다.(통풍되지 않은) Gastein Healing Gallery의 공기 중 농도는 평균 43 kBq/m3 (1.2 nCi/L), 최대값은 160 kBq/m3 (4.3 nCi/L)[81]입니다.

라돈은 대부분 라듐과 222우라늄 계열의 붕괴 사슬(Rn)과 함께 나타나고 토륨 220계열(Rn)은 약간 나타납니다.우라늄이나 토륨의 흔적이 발견되는 전 세계, 특히 우라늄 농도가 더 높은 화강암이나 셰일을 포함한 토양이 있는 지역에서 이 원소는 땅과 일부 건축 자재에서 자연적으로 배출됩니다.모든 화강암 지역에서 라돈이 많이 방출되는 것은 아닙니다.희귀한 가스이기 때문에, 그것은 보통 단층과 파편화된 토양을 통해 자유롭게 이동하고, 동굴이나 물에 축적될 수 있습니다.라돈 농도는 반감기(Rn의 경우 4일)가 매우 짧기 때문에 생성 지역과의 거리가 멀어질수록 매우 빠르게 감소합니다.라돈 농도는 계절과 대기 상태에 따라 큰 차이를 보입니다.예를 들어, 기상학적인 반전이 있고 [82]바람이 거의 불지 않으면 공기 중에 축적되는 것으로 나타났습니다.

일부 샘물과 [83]온천에서는 고농도 라돈이 검출되기도 합니다.몬태나 주 볼더, 미사사, 독일 바트 크로이츠나흐, 그리고 일본에는 라돈을 방출하는 라듐이 풍부한 샘이 있습니다.라돈 광천수로 분류되기 위해서는 라돈 농도가 2nCi/L(74 kBq/m3)[84] 이상이어야 합니다.라돈 광천수의 활성은 메라노의 경우 2,000 kBq/m3, 루리시아(이탈리아)[81]의 경우 4,000 kBq/m에3 달합니다.

지구 대기 중 천연 라돈 농도가 너무 낮아 대기와 접촉하는 라돈이 풍부한 물은 휘발에 의해 라돈을 지속적으로 잃게 됩니다.따라서 암석에 존재하는 Ra의 방사성 붕괴에 의해 라돈이 지속적으로 생성되기 때문에 지하수는 지표수보다 Rn의 농도가 높습니다.마찬가지로,[85][86] 토양의 포화영역은 대기에 대한 확산 손실로 인해 불포화영역보다 높은 라돈 함량을 갖는 경우가 많습니다.

1971년, 아폴로 15호는 달의 아리스타르코스 고원 110 km 상공을 지나갔으며, Rn의 붕괴로 인한 알파 입자의 현저한 증가를 감지했습니다.Rn의 존재는 나중에 달 탐사선 알파 입자 [87]분광기에서 얻은 데이터에서 추론되었습니다.

라돈은 석유에서 발견됩니다.라돈은 프로판과 압력과 온도 곡선이 비슷하고 정유사는 끓는점을 기준으로 석유화학물질을 분리하기 때문에 새로 분리된 프로판을 운반하는 정유사 배관은 라돈과 그 [88]생성물이 부패해 오염될 수 있습니다.

석유와 천연 가스 산업의 잔재물은 종종 라듐과 그 딸들을 포함합니다.유정의 황산염 스케일은 라듐이 풍부할 수 있고, 유정의 물, 기름, 가스는 종종 라돈을 포함합니다.라돈은 붕괴하여 고체 방사성 동위원소를 형성하고 파이프 [88]구조 내부에 코팅을 형성합니다.

건물내축적

일반적인 로그정규 라돈 분포도(Log-normal Radon)
라돈 농도가 EPA 권장 조치 수준인 4 pCi/L를 초과하는 미국 주택의 예측 분율

1985년 리머릭 발전소 신축 원전에서 진행된 엄격한 방사선 검사에서 이 발전소의 건설기사 스탠리 와트라스가 원자로에 [89]연료를 공급한 적이 없는데도 방사성 물질에 오염된 사실이 밝혀지면서 가정 내 고농도 라돈이 우연히 발견됐습니다.일반적인 국내 피폭량은 실내에서 약 100Bq/m3(2.7 pCi/L)입니다.모든 건물에서 라돈이 어느 정도 검출될 것입니다.라돈은 대부분 땅과 맞닿은 건물에서 가장 낮은 곳을 통해 토양에서 직접 건물로 들어갑니다.상수도에 있는 라돈이 많으면 실내 라돈 공기가 증가할 수도 있습니다.건축물에 라돈이 유입되는 대표적인 지점은 단단한 기초와 벽체의 균열, 시공 이음매, 현수층과 서비스 배관 주변의 틈새, 벽체 내부의 공동, 상수도 [11]등입니다.같은 장소에 있는 라돈 농도는 1시간 동안 2배/30분 정도 차이가 날 수 있습니다.또한 건물의 한 방의 농도는 인접한 [3]방의 농도와 크게 다를 수 있습니다.주거지의 토양 특성은 저층에서 관측되는 실내 라돈의 농도가 높은 지상층 라돈의 가장 중요한 발생원입니다.대부분의 높은 라돈 농도는 단층대 근처에서 보고되고 있으므로 단층으로부터의 호기율과 실내 라돈 농도 간의 관계는 명백합니다.[citation needed]

라돈 농도의 분포는 일반적으로 방마다 다르며, 측정값은 규제 프로토콜에 따라 평균화됩니다.실내 라돈 농도는 일반적으로 주어진 [90]영역에서 로그 정규 분포를 따른다고 가정합니다.따라서 기하평균은 일반적으로 한 [91]지역의 "평균" 라돈 농도를 추정하는 데 사용됩니다.

일부 유럽 [92]국가에서는 평균 농도가 10Bq/m3 미만에서 100Bq/m3 이상입니다.연구에서 발견되는 일반적인 기하학적 표준 편차는 2에서 3 사이이며, 이는 라돈 농도가 사례의 2%에서 3%에 대해 평균 농도의 100배 이상이 될 것으로 예상된다는 것을 의미합니다.

미국에서 라돈 위험이 가장 높은 곳은 아이오와 주와 펜실베이니아 [93]주 남동부 애팔래치아 산맥 지역입니다.아이오와주는 캐나다 실드의 화강암 암석을 갈아 풍부한 아이오와 [94]농지를 구성하는 토양으로 퇴적시킨 상당한 빙하로 인해 평균 라돈 농도가 미국에서 가장 높습니다.아이오와 시와 같은 주 내의 많은 도시들은 새 주택의 라돈 저항성 건축 요건을 통과시켰습니다.아일랜드에서 두 번째로 높은 수치를 기록한 곳은 코크 카운티의 말로우라는 아일랜드 마을의 사무실 건물에서 발견되어 폐암에 [95]대한 지역의 우려를 불러일으켰습니다.

몇몇 지역에서는 우라늄 광석이 매립지에 사용되고 그 후에 건설되어 [3]라돈에 대한 노출이 증가할 수 있습니다.

라돈은 무색 무취의 기체이기 때문에 공기나 물에 얼마나 많은 양이 있는지 알 수 있는 유일한 방법은 검사를 하는 것입니다.미국에서는 일반인들이 라돈 검사 키트를 철물점 등 소매점에서 가정용으로 구입할 수 있으며, 가정 검사원인 자격증을 소지한 전문가를 통해 검사를 받을 수 있습니다.실내 라돈 수치를 줄이기 위한 노력을 라돈 완화라고 합니다.미국에서는 EPA가 모든 주택에 라돈 검사를 권고하고 있습니다.영국의 HHSRS(Housing Health & Safety Rating System)에 따른 부동산 소유자는 주거용 [96]부동산에서 건강과 안전에 대한 잠재적인 위험과 위험을 평가할 의무가 있습니다.

산업생산

라돈은 염산 또는 브로민화수소산의 1% 용액으로 옮긴 후 요란성 광석 가공의 부산물로 얻어집니다.용액에서 추출된 가스 혼합물은 H, O
2, He, Rn, CO
2, HO
2 및 탄화수소를 포함합니다
2.993 K (720 °C; 1,328 °F)에서 구리 위에 통과시켜 H와
2 O를
2 제거한 후 KOH와
2
5 PO를 이용하여 흡착하여 산과 수분을 제거합니다.라돈은 액체 질소에 의해 응축되고 [97]승화에 의해 잔류 가스로부터 정화됩니다.

라돈 상용화는 규제되고 있지만, 2008년 Rn 측정 시스템의 교정을 위해 소량으로 이용할 수 있으며, 가격은 라듐 용액 밀리리터당 거의 미화 6,000달러(2022년에는 약 8,155달러)입니다(이는 특정 [98]순간에 실제 라돈 약 15피코그램만 포함됨).라돈은 라듐-226(1,600년의 반감기) 용액에 의해 생성됩니다.라듐-226은 알파 입자 방출에 의해 붕괴되어 라듐 1g당 약 1mm3/일의 속도로 라듐-226의 샘플을 수집하는 라돈을 생성합니다. 평형은 빠르게 달성되고 라돈은 라듐(50Bq)과 동등한 활성으로 일정한 흐름으로 생성됩니다.기체 Rn(약 4일의 반감기)은 [99]확산을 통해 캡슐에서 빠져나옵니다.

농도척도

Bq/m3 pCi/L 발생예
1 ~0.027 큰 바다 연안의 라돈 농도는 일반적으로 1Bq3/m입니다.

바다 위 또는 남극 대륙의 라돈 미량 농도는 0.1 Bq/m보다3 낮을 수 있습니다.

10 0.27 노천에서의 평균 대륙 농도: 10~30 Bq/m3.

일련의 조사 결과에 따르면, 전 세계 평균 실내 라돈 농도는 39 Bq/m로3 추정됩니다.

100 2.7 일반적인 실내 노출.대부분의 국가들은 실내 공기에 대해 200–400 Bq/m의3 라돈 농도를 조치 또는 기준 수준으로 채택하고 있습니다.시험 결과 공기 L당 라돈이 4피코큐리(150Bq/m3) 미만이면 조치를 취할 필요가 없습니다.1년 동안 라돈 가스 농도 230 Bq/m의3 누적 노출량은 1 WLM에 해당합니다.
1,000 27 우라늄 함량이 높고/또는 지반의 투과성이 높은 토양에 지어진 주택에서 매우 높은 라돈 농도(>1000Bq/m3)가 발견되었습니다.공기 1리터당 라돈이 20피코큐리(800Bq/m3) 이상이면 주택 소유자는 실내 라돈 수치를 줄이기 위해 어떤 종류의 절차를 고려해야 합니다.우라늄 광산의 허용농도는 약 1,220 Bq/m3 (33 pCi/L)[100]
10,000 270 (통풍되지 않은) Gastein Healing Gallery의 공기 중 농도는 평균 43 kBq/m3 (약 1.2 nCi/L), 최대값은 160 kBq/m3 (약 4.3 nCi/L)[81]입니다.
100,000 ~2700 Stanley Watras의 [101][102]지하실에서 약 100,000 Bq/m3 (2.7 nCi/L)이 측정되었습니다.
1,000,000 27000 환기되지 않은 우라늄 광산에서는 1,000,000 Bq/m에3 이르는 농도를 확인할 수 있습니다.
~5.54 × 1019 ~1.5 × 1018 이론적 상한:라돈 222가스(Rn)는 100% 농도(1기압, 0℃), 1.538×105 퀴리/그램,[103] 5.54×1019 Bq/m3.

적용들

의료의

주 기사 : 방사성 퀘이커리

20세기 초반의 괴팍한 형태는 방사선실에서 [104]질병을 치료하는 것이었습니다.그 방은 환자들이 라돈에 "약효"를 위해 노출될 수 있는 작고 밀폐된 방이었습니다.전리방사선에 의한 라돈의 발암성은 나중에 명백해졌습니다.라돈의 분자 파괴 방사능은 암세포를 죽이는 데 [105]쓰였지만 건강한 [citation needed]세포의 건강을 증진시키지는 못합니다.전리방사선은 활성산소의 형성을 야기하고, 이는 세포 손상을 초래하여 암을 포함한 질병의 발생률을 증가시킵니다.

라돈에 노출되는 것은 방사선 [106][107]호르몬화라고 알려진 과정에서 관절염과 같은 자가면역 질환을 완화시키는 것으로 제안되었습니다.이에 따라 20세기 후반에서 21세기 초 몬태나 주 베이슨에 설립된 '건강 광산'은 방사성 광산 물과 라돈에 대한 제한적인 노출을 통해 관절염 등 건강 문제에서 벗어나려는 사람들을 끌어들였습니다.이러한 관행은 고선량의 방사선이 [108]신체에 미치는 나쁜 영향이 잘 기록되어 있기 때문에 권장되지 않습니다.

방사성 물 목욕은 1906년부터 체코의 야치모프에서 적용됐지만, 라돈이 발견되기 전에도 오스트리아 바트가스테인에서 사용됐습니다.라듐이 풍부한 샘은 돗토리현 미사사시에 있는 일본 전통 온천에도 사용됩니다.독일 바트브람바흐(Bad Brambach)에서는 음주 요법을 적용하고 있으며, 20세기 초에는 라돈이 함유된 샘물을 병에 담아 판매하기도 했습니다(이 [109]물은 라돈의 반감기가 짧아 소비자에게 전달될 때까지 라돈이 거의 들어 있지 않았습니다).흡입 치료는 오스트리아 가스타이너-힐스톨렌(Gasteiner-Heilstollen), 체르니아와-즈드로스(Czerniawa-Zdrój), 코와리(Kowary), 레데크-즈드로스(Lądek-Zdrój), 루마니아 하르기타 바이(Hargita Băi), 몬타나(Montana)의 볼더(Boulder)에서 수행됩니다.미국과 유럽에는 독일 [107][110]바트 슈미데베르크처럼 높은 라돈 분위기에서 몇 분 또는 몇 시간 동안 앉아 있는 '라돈 스파'가 여러 곳 있습니다.

라돈은 방사선 치료에 사용하기 위해 상업적으로 생산되었지만, 대부분은 입자 가속기와 원자로에서 만들어진 방사성 핵종으로 대체되었습니다.라돈은 주로 암 치료에 사용되는 금이나 유리로 만들어진 이식형 씨앗에 사용되어 왔습니다.금씨앗은 라듐 공급원에서 퍼낸 라돈을 긴 튜브에 채우고 나서 크림핑과 절단을 통해 짧은 구간으로 나누어서 만들어졌습니다.금층은 라돈을 내부에 유지시키고 알파와 베타 방사선을 걸러내는 동시에 감마선이 (병든 조직을 죽이는) 탈출할 수 있게 합니다.활동 범위는 종자당 0.05~5밀리시(2~200MBq)[105]일 수 있습니다.감마선은 라돈과 붕괴 218사슬의 첫 번째 단명 원소(Po, Pb, Bi,Po)에 의해 생성됩니다.

라돈 방사능은 11번의 반감기(42일)가 지나면 원래 수준의 2,048분의 1 수준입니다.이 단계에서 종자의 주요 잔류 활성은 라돈 붕괴 생성물 Pb에서 비롯되는데, 이 생성물의 반감기(22.3년)는 라돈과 그 후손 Bi와 Po의 2,000배에 달합니다.

과학적인

토양에서 나오는 라돈 방출은 토양의 종류와 표면 우라늄 함량에 따라 다르므로 실외 라돈 농도는 제한된 정도로 공기 질량을 추적하는 데 사용될 수 있습니다.이 사실은 일부 대기 과학자들에 의해 사용되었습니다.라돈은 공기에 대한 손실이 크고 부패가 비교적 빠르기 때문에 지하수와 하천의 상호작용을 연구하는 수문 연구에 활용되고 있습니다.하천에 상당한 양의 라돈이 존재한다는 것은 지하수의 국소적인 유입이 있다는 좋은 지표입니다.

라돈 토양 농도는 일반적으로 [111]단층보다 농도가 높기 때문에 매립된 근지층 지질 단층을 매핑하기 위해 실험적으로 사용되었습니다.마찬가지로, 그것은 지열 [112]구배 탐사에 제한적인 사용을 발견했습니다.

일부 [113][114][115]연구자들은 지진 예측을 위해 지하수 라돈 농도 변화를 조사했습니다.1966년[116] 타슈켄트 지진과 1994년[115] 민도로 지진 이전에 라돈의 증가가 주목되었습니다.라돈의 반감기는 약 3.8일로 방사성 붕괴 사슬에서 생성된 직후에야 발견할 수 있습니다.이 때문에 라돈 농도가 높아지는 것은 지하에 새로운 균열이 생겨 지하수 순환이 증가해 라돈이 배출되기 때문이라는 가설이 제기됐습니다.새로운 균열의 발생은 큰 지진이 발생하기 전에 불합리하게 가정되지 않을 수 있습니다.1970~80년대 단층 부근의 라돈 방출량을 과학적으로 측정한 결과 라돈 신호가 없는 상태에서 지진이 자주 발생했고, 라돈이 뒤따를 만한 지진이 없는 상태에서 감지되는 경우가 많았습니다.많은 사람들이 신뢰할 수 없는 [117]지표라고 일축했습니다.2009년 현재,[118] 그것은 NASA에 의해 가능한 전조로 조사되고 있습니다.

라돈은 지하 깊은 곳에서 퍼낸 물질에 존재하기 때문에 지열발전소에서 배출되는 오염물질로 알려져 있습니다.빠르게 분산되며, 각종 조사에서 방사선학적 위험성이 입증되지 않았습니다.또한 일반적인 시스템은 물질을 지표면에 방출하는 것이 아니라 지하 깊은 곳에 재주입하기 때문에 환경에 미치는 영향이 [119]최소화됩니다.하지만 원전 가동 [citation needed]중인 사소한 방출에 대해서도 비슷한 얘기가 나올 수 있습니다.

1940년대와 1950년대에는 산업용 방사선 [120][121]촬영에 라돈이 사용되었습니다.제2차 세계 대전 이후에 사용할 수 있게 된 다른 X선 소스들은 비용이 저렴하고 알파 방사선의 위험성이 적기 때문에 이 응용을 위해 라돈을 빠르게 대체했습니다.

건강위험

주요 기사:라돈이 건강에 미치는 영향

광산에서

라돈-222 붕괴 생성물은 국제암연구소에 의해 [122]사람에게 발암성이 있는 물질로 분류되었으며, 폐암은 흡입 가능한 가스로서 라돈의 수치가 지속적으로 상승한 사람들에게 특히 우려되는 물질입니다.광산에서 값비싼 환기를 요구하는 안전 기준이 광범위하게 [123]시행되지 않았던 1940년대와 1950년대에 라돈 노출은 현재 체코에 있는 우라늄과 다른 경질암 물질의 금연 광부들 사이에서, 그리고 나중에는 미국 남서부와[124][125][126] [127]사우스오스트레일리아 출신의 광부들 사이에서 폐암과 관련이 있었습니다.이러한 위험은 1950년대 [128]초에 알려졌음에도 불구하고, 1970년대까지 많은 광산에서 이 직업상의 위험은 잘 관리되지 않았습니다.이 기간 동안 몇몇 기업가들은 미국의 옛 우라늄 광산을 일반 대중에게 공개하고 지하에서 라돈 가스를 마시는 것으로 인한 건강상의 이익을 주장하는 광고를 했습니다.주장된 건강상의 이익은 통증, 부비동, 천식 그리고 관절염 [129][130]완화를 포함하지만, 이것들은 거짓으로 밝혀졌고 정부는 [131]1975년에 그러한 광고를 금지했습니다.

이후 계속 운영 중인 대부분의 피해 광산에서는 환기 등을 통해 라돈 수치를 낮추는 조치가 취해지고 있습니다.최근 몇 년간 우라늄 광부들의 연간 평균 피폭량은 일부 가정에서 흡입되는 농도와 비슷한 수준으로 떨어졌습니다.이것은 라돈에 의한 직업성 암의 위험을 감소시켰지만, 현재 영향을 받는 광산에 종사하는 사람들과 [132]과거에 종사했던 사람들에게 건강 문제가 지속될 수 있습니다.광부들의 상대적인 위험이 감소함에 따라,[133] 그 인구들 사이에서 초과 위험을 감지할 수 있는 능력도 감소했습니다.

우라늄 광석의 처리로 인한 잔여물 또한 라돈의 원인이 될 수 있습니다.발견되지 않은 쓰레기장과 미행 연못의 높은 라듐 함량으로 인한 라돈은 대기로 쉽게 방출되어 주변에 [134]사는 사람들에게 영향을 미칠 수 있습니다.

연구자들은 폐암 외에도 라돈 노출로 인한 백혈병 위험 증가 가능성을 이론화했습니다.일반인을 대상으로 한 연구들의 실증적 지지는 일관되지 않고 있으며 우라늄 채굴자를 대상으로 한 연구에서는 라돈 노출과 만성 림프구성 [135]백혈병 간의 상관관계가 발견되었습니다.

1940년대에서 1971년 사이에 미국의 우라늄 산업에서 일한 광부(제분 및 광석 운송 노동자)는 방사선 피폭 보상법(RECA)에 따라 보상을 받을 수 있습니다.생존한 친족도 종전 취업자가 사망한 경우에 신청할 수 있습니다.

우라늄 광산 뿐만 아니라 라돈 수치가 상승하는 것도 영향을 받습니다.석탄 광산은 상업적으로 운영되는 우라늄 광산보다 더 많은 양의 우라늄과 토륨을 함유할 수 있기 때문에 특히 영향을 받습니다.

국내수준노출

더 높은 농도의 라돈에 장기간 노출되는 것은 폐암의 [82]증가와 관련이 있습니다.라돈 농도 추정은 1999년부터 전 세계적으로 조사가 있었습니다.미국에서만 평균이 최소 40Bq/m 입방 미터로 기록되었습니다.Steck et al. 은 아이오와 주와 미네소타 주에서 실내 라돈과 실외 라돈의 변화에 대한 연구를 수행했습니다.중앙 아메리카 전체적으로 인구가 없는 지역보다는 인구가 많은 지역에서 높은 방사능이 발견되었습니다.아이오와 주 북서부와 미네소타 주 남서부 일부 카운티에서는 실외 라돈 농도가 전국 평균 실내 라돈 [82]농도를 초과하고 있습니다.이상의 평균에도 불구하고 미네소타와 아이오와의 수치는 거리에 관계없이 예외적으로 근접했습니다.라돈의 정확한 선량은 라돈이 지역사회에 미칠 수 있는 문제를 더 깊이 이해하기 위해 매우 필요합니다.라돈 중독은 건강 악화, 폐암 등을 초래하는 것으로 파악되고 있지만, 추가 연구를 통해 통제하면 주택 [82]내부와 외부에서 라돈 방출이 발생할 수 있습니다.

라돈 피폭(대부분 라돈 딸)은 미국, 유럽 및 중국에서 수행된 수많은 환자-대조군 연구에서 폐암과 관련이 있습니다.미국에서 라돈에 [8][136]의한 폐암으로 인한 사망자는 연간 약 21,000명(인구 3억 3,300만명의 0.0063%)입니다.라돈 농도가 높은 슬로베니아에서는 라돈 [137][138]때문에 사망하는 사람이 연간 약 120명(211만 명 인구의 0.0057%)에 이릅니다.역학자 R이 미국에서 수행한 가장 포괄적인 라돈 연구 중 하나. William Field와 동료들은 EPA의 조치 수준인 4 pCi/L에서 장기간 노출된 경우에도 폐암 위험이 50% 증가한 것을 발견했습니다.북미 및 유럽 통합 분석은 이러한 [139]결과를 더욱 뒷받침합니다.그러나 그 반대 결과에 대한 논의는 여전히 [140][141][142]계속되고 있으며, 특히 라돈 농도가 50~123Bq/m3 [143]사이에서 상당한 암 발생률 감소를 보여준 2008년 폐암 위험의 소급 환자-대조군 연구가 특히 그렇습니다.

대부분의 주거용 라돈 노출 모델은 광부에 대한 연구를 기반으로 하며, 주택 소유자에게 가해지는 위험을 직접적으로 추정하는 것이 [132]더 바람직할 것입니다.흡연과 관련된 라돈의 위험성을 측정하는 것이 어렵기 때문에, 그 효과의 모델들은 종종 라돈을 사용해 왔습니다.

라돈은 EPA에 의해 폐암의 두 번째 주요 원인이자 암 사망률의 주요 환경적 원인으로 여겨져 왔습니다. 첫 번째 원인은 [144]흡연입니다.다른 사람들은 영국과[132] [145]프랑스에 대해서도 비슷한 결론에 도달했습니다.가정과 사무실의 라돈 노출은 특정한 지하 암석층에서 발생할 수 있으며, 또한 특정한 건축 자재(예: 일부 화강암)에서 발생할 수 있습니다.라돈 노출의 가장 큰 위험은 밀폐되고 환기가 충분하지 않으며 토양에서 지하실과 주거실로 공기가 유입될 수 있는 기반 누출이 있는 건물에서 발생합니다.

토론(220Rn)은 전통적인 반목재 주택과 점토벽 마감재를 사용한 현대식 주택 등 토질 건축물에서 비교적 높은 농도로 측정되었습니다.반감기가 짧기 때문에, 토론은 토석 표면 근처에서만 발생하지만, 그 자손은 그러한 건물의 실내 공기에서 발견될 수 있습니다.따라서 방사선 피폭은 이러한 주택 내의 모든 장소에서 발생합니다.독일의 흙 건축물이 있는 다른 주거지에서, 한 연구는 토론의 흡입과 최대 수 밀리 [146]시버트의 자손으로 인한 연간 내부 방사선량을 발견했습니다.

조치 및 기준수준

WHO는 2009년 주거용 라돈에 대해 권장 기준 수준(국가 기준 수준)인 100 Bq/m을3 제시했습니다.권고문에는 또한 이것이 불가능한 경우에는 300 Bq3/m을 최고 수준으로 선택해야 한다고 되어 있습니다.국가 기준 수준은 제한이 아니라 [147]주택의 연간 최대 허용 평균 라돈 농도를 나타내야 합니다.

가정 내 라돈의 조치 가능 농도는 권고를 수행하는 기관에 따라 다릅니다. 예를 들어 EPA는 74 Bq/m3(2 pCi/L)[74]의 낮은 농도에서 조치를 취하도록 권장합니다.그리고 유럽연합은 오래된 주택의 경우 400 Bq3/m (11 pCi/L), [148]새 주택의 경우 200 Bq3/m (5 pCi/L)에 도달할 때 조치를 취할 것을 권고합니다.2010년 7월 8일, 영국 보건 보호국은 200 Bq/m의3 "조치 수준"[149]을 유지하면서 100 Bq/m의 "목표 수준3"을 설정하는 새로운 권고를 발표했습니다.노르웨이 방사선 및 원자력 안전청(DSA)[150]은 유사한 수준(영국에서와 마찬가지)을 발표하며, 학교, 유치원 및 신규 주거지에 대한 최대 한도를 200 Bq/m로3 설정하고, 여기서 100 Bq/m를3 조치 [151]수준으로 설정합니다.모든 새 하우징에서는 라돈 축적에 대한 예방 조치를 취해야 합니다.

흡입과 흡연

역학 연구 결과는 주거용 라돈에 노출됨에 따라 폐암의 위험이 증가함을 보여줍니다.오류의 원인으로 잘 알려진 예로는 폐암의 주요 위험인자인 흡연이 있습니다.미국에서 담배 흡연은 전체 [152]폐암의 80%에서 90%를 유발하는 것으로 추정됩니다.

EPA에 따르면 라돈과 흡연의 상승작용으로 흡연자의 폐암 위험이 큰 것으로 나타났습니다.이 인구의 경우 총 1,000명 중 약 62명이 폐암으로 사망하고, 담배를 [8]피우지 않은 사람의 경우 총 1,000명 중 7명이 폐암으로 사망합니다.비흡연자의 위험성을 라돈의 영향으로 설명해야 한다는 점도 배제할 수 없습니다.

라돈은 다른 알려진 또는 의심되는 폐암의 외부 위험인자들과 마찬가지로 흡연자들과 이전 흡연자들에게 위협이 됩니다.이것은 유럽의 [153]풀링 연구를 통해 증명되었습니다.풀링 연구에 대한 논평은[153] "가정에서 단순히 라돈으로 인한 위험을 이야기하는 것은 적절하지 않습니다.흡연의 위험은 흡연자들에게 라돈의 상승효과에 의해 복합적으로 발생합니다.담배를 피우지 않으면 효과가 미미할 정도로 적은 것입니다.

유럽의 pooling 연구에 따르면 폐암과 라돈 노출의 조직학적 아형에 대한 위험도에 차이가 있습니다.흡연과 상관관계가 높은 소세포폐암은 라돈 노출 후 위험도가 더 높습니다.비흡연자에게 주로 영향을 미치는 유형인 선암종과 같은 다른 조직학적 아형의 경우 라돈에 의한 위험이 [153][154]더 낮은 것으로 보입니다.

유방절제술 후 방사선 치료의 방사선에 대한 연구에 따르면 이전에 방사선과 흡연으로부터 결합 및 분리 위험을 평가하는 데 사용된 간단한 모델이 [155]개발될 필요가 있습니다.이것은 또한 계산 방법, 즉 일상적으로 [156]사용되어 온 선형 무임계 모델에 대한 새로운 논의에 의해서도 뒷받침됩니다.

436명의 비흡연자와 1649명의 비흡연자 대조군을 포함한 2001년의 한 연구는 라돈에 노출되는 것이 비흡연자들의 폐암 위험을 증가시킨다는 것을 보여주었습니다.가정 내에서 담배 연기에 노출된 적이 있는 그룹은 위험도가 훨씬 높은 것으로 나타난 반면, 수동적인 흡연에 노출되지 않은 그룹은 [157]라돈 노출이 증가함에 따라 위험도가 증가하지 않았습니다.

섭취량

라돈이 섭취될 경우 그 영향은 알려지지 않았지만, 연구에 따르면 생물학적 반감기는 30분에서 70분 사이이며, 100분에 90%가 제거된다고 합니다.1999년 미국 국가연구위원회는 식수의 라돈 문제를 조사했습니다.섭취와 관련된 위험은 거의 무시할 [158]수 있을 정도로 여겨졌습니다.지하 수원의 물은 주변 암석 및 토양 조건에 따라 상당한 양의 라돈을 함유하고 있는 반면, 지표면 수원은 일반적으로 [159]그렇지 않습니다.

라돈의 해양영향

바다에서 나오는 Rn 플럭스를 이해하는 가장 중요한 것은 라돈의 사용량이 증가하는 것도 대기 중에 순환하고 증가하고 있다는 것을 아는 것입니다.해양 표면의 농도는 대기 내에서 교환을 하여 대기-바다 [160]경계면을 통해 Rn을 증가시킵니다.비록 시험된 지역이 매우 얕았지만, 다양한 해안 지역에서 추가적인 측정은 관측된 [160]Rn의 성질을 정의하는 데 도움이 될 것입니다.라돈은 식수를 통해 섭취될 뿐만 아니라 온도가 상승하고 압력이 감소하며 물에 공기를 주입하면 물에서 방출됩니다.샤워 중 라돈 방출 및 노출의 최적 조건이 발생하였습니다.라돈 농도가 104 pCi/L인 물은 정상 [78]조건에서 실내 공기 중 라돈 농도를 1 pCi/L 증가시킬 수 있습니다.

시험 및 경감

주 기사 : 라돈 완화
radon detector
디지털 라돈 검출기
라돈 검사 키트

라돈 가스는 비교적 간단한 검사가 있습니다.일부 국가에서는 이러한 테스트를 알려진 체계적 위험 영역에서 체계적으로 수행합니다.라돈 검출 장치는 시판되고 있습니다.디지털 라돈 검출기는 디지털 디스플레이를 통해 일일, 주간, 단기 및 장기 평균 판독치를 모두 제공하는 지속적인 측정을 제공합니다.초기 선별 목적으로 사용되는 단기 라돈 검사기는 가격이 저렴하고 경우에 따라 무료입니다.단기 라돈 검사에는 중요한 프로토콜이 있으며 엄격하게 준수해야 합니다.이 키트에는 사용자가 집에서 거주할 수 있는 가장 낮은 층에 2일에서 7일 동안 매달아 놓는 수집기가 포함되어 있습니다.그런 다음 사용자는 분석을 위해 수집기를 실험실로 보냅니다.최대 1년 이상 소장품을 구입할 수 있는 장기 키트도 구입할 수 있습니다.노지 테스트 키트는 공사가 [8]시작되기 전에 땅에서 나오는 라돈 방출량을 테스트할 수 있습니다.라돈 농도는 매일 달라질 수 있으며 정확한 라돈 노출 추정치는 개인이 상당한 [161]시간을 보내는 공간에서 장기간 평균 라돈 측정이 필요합니다.

라돈 수치는 일시적인 기상 조건과 같은 요인에 의해 자연적으로 변동하기 때문에 초기 검사는 가정의 평균 라돈 수치를 정확하게 측정하지 못할 수 있습니다.하루 중 가장 시원한 시간대에 압력차가 가장 [78]큰 시간대에 라돈 농도가 최대입니다.따라서 높은 결과(4 pCi/L 초과)는 더 비싼 방지 프로젝트를 수행하기 전에 테스트를 반복하는 것을 정당화합니다.4에서 10 pCi/L 사이의 측정값은 장기간의 라돈 검사를 보장합니다.10 pCi/L를 초과하는 측정은 예방 조치가 과도하게 지연되지 않도록 또 다른 단기 테스트만 보장합니다.부동산 구매자는 판매자가 라돈을 4pCi/L [8]이하로 정상적으로 제거하지 못한 경우 구매를 미루거나 거절하는 것이 좋습니다.

라돈의 반감기는 3.8일에 불과하기 때문에 발생원을 제거하거나 격리하면 몇 주 안에 위험이 크게 감소합니다.라돈 수치를 낮추는 또 다른 방법은 건물의 환기를 조절하는 것입니다.일반적으로 실내 라돈 농도는 환기율이 [3]낮아짐에 따라 증가합니다.환기가 잘 되는 곳에서는 라돈 농도가 실외값(일반적으로 10Bq/m3, 1~100Bq/m3)[8]과 일치하는 경향이 있습니다.

주택에 축적되는 라돈의 양을 줄이는 주요한 네 가지 방법은 다음과 같습니다.[8][162]

  • 바닥 밑 환기를 증가시켜 슬래브 하부 감압(흙흡입)
  • 주택의 환기를 개선하고 지하실의 라돈이 거실로 운반되는 것을 방지하는 것
  • 지하에 라돈섬프 시스템 설치
  • 양극 가압 또는 양극 공급 환기 시스템 설치

EPA에 [8]따르면 라돈을 줄이기 위한 방법은 "...주로 사용되는" 환기 파이프 시스템과 팬으로, 라돈을 집 아래에서 끌어내어 외부로 배출하는" 환기 파이프 시스템이며, 이는 서브슬래브 감압(sub-slab depurization), 능동적 토양 감압(active soil depurization) 또는 토양 흡입(soil suction)이라고도 합니다.일반적으로 실내 라돈은 서브슬래브 감압 및 이러한 라돈이 함유된 공기를 창문 및 기타 건물 개구로부터 멀리 떨어진 실외로 배출함으로써 완화될 수 있습니다."[the] EPA는 일반적으로 라돈의 유입을 방지하는 방법을 권장합니다.예를 들어 토양흡입은 가정 아래에서 라돈을 끌어낸 뒤 파이프, 즉 파이프를 통해 빠르게 희석되는 가정 위 공기로 환기시켜 라돈이 가정으로 유입되는 것을 막습니다." 그리고 "환경청은 라돈을 줄이기 위해 밀봉만을 사용하는 것을 권장하지 않습니다. 왜냐하면 그 자체가밀봉이 라돈 수준을 유의하게 또는 [163]지속적으로 낮추는 것으로 나타나지 않았습니다."

양압 환기 시스템은 열교환기와 결합하여 외부와 공기를 교환하는 과정에서 에너지를 회수할 수 있으며, 단순히 지하 공기를 외부로 배출하는 것만으로도 라돈 가스를 주택으로 끌어들일 수 있기 때문에 반드시 실현 가능한 방안은 아닙니다.'라돈 베리어(Radon [8][164]barrier)'(크롤 공간을 덮는 플라스틱 시트) 아래에 설치된 라돈 집열기는 크롤 공간에 집을 짓는 데 도움이 될 수 있습니다.크롤 공간의 경우 EPA는 "크롤 공간 가정의 라돈 수준을 줄일 수 있는 효과적인 방법은 고밀도 플라스틱 시트로 지구 바닥을 덮는 것입니다.환기 파이프와 팬을 사용하여 시트 아래에서 라돈을 끌어내어 실외로 배출합니다.이와 같은 형태의 흙 흡입을 막하흡입이라고 하는데, 적절히 도포되면 크롤 스페이스 [163]가정의 라돈 수치를 줄일 수 있는 가장 효과적인 방법입니다."

참고 항목


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