Kas ir radona sabrukšana?

Visu elementu kodolā ir protoni un neitroni, izņemot ūdeņradi, kuram ir tikai protons. Kopā ar nukleīna daļiņām elementā ir arī elektronu daļiņas, kas riņķo ap kodolu. Elementus klasificē pēc tajos esošo protonu daudzuma. Šis skaitlis ir elementa atomskaitlis. Piemēram, radonam vienmēr ir 86 protoni.

Daži elementi var atšķirties pēc neitronu skaita to kodolā. Tos sauc par elementa izotopiem, un katrs izotops ir zināms pēc tā masas skaita, kas ir protonu daudzums, kas pievienots neitronu daudzumam. Piemēram, visizplatītākā radona izotopa radona-222 kodolā ir 86 protoni un 136 neitroni. Retāk sastopams izotops ir radons-220.

Elementi sadalās divos veidos. Tie var atbrīvot divus protonus un divus neitronus, kas maina gan atomskaitli, gan masas skaitli. To sauc par alfa sabrukšanu, un daļiņas, kas izdalās kā saišķis, sauc par alfa daļiņām.

Beta sabrukšana notiek, kad neitrons atbrīvo elektronu un pārvēršas par protonu. Atbrīvotais elektrons ir pazīstams kā beta daļiņa. Tas maina atomskaitli, jo elementā ir jauns protons. Masas skaitlis nemainās.

Pats radons ir urāna-238 sabrukšanas produkts. Radona sabrukšana notiek notikumu ķēdē, vienam elementam pārvēršoties citā elementā. Radioaktīvie elementi nesadalās uzreiz, tāpēc zinātnieki izmanto pussabrukšanas perioda mērījumus, lai izsekotu katra elementa koncentrācijai. Pussabrukšanas periods ir laiks, kurā puse no elementa daudzuma pārvēršas citā elementā.

Piemēram, radona-222 pussabrukšanas periods ir 3.8 dienas. Pēc 3.8 dienām puse no radona apgabalā būs izlaidusi vienu alfa daļiņu un pārvērtīsies par poloniju-238. Polonija-238 pussabrukšanas periods ir tikai trīs minūtes, pirms tas atbrīvo alfa daļiņu un pārvēršas par svinu-214.

Svins-214 ar 27 minūšu pussabrukšanas periodu pārvēršas par bismutu-214, atbrīvojot beta daļiņu. Pēc 20 minūtēm puse no bismuta-214 būs pārvērtusies par poloniju-214, atbrīvojot citu beta daļiņu. Polonijs, kura pusperiods ir tikai 180 sekundes, pēc tam sadalās par svinu-210, atbrīvojot alfa daļiņu. Elementi ķēdē no radona-222 līdz svinam-210 ir īslaicīgi un ir bīstami, jo īsā laika posmā izdalās daudz radioaktīvo daļiņu.

Radona sabrukšana turpinās lēni, svinam gadu desmitu laikā pārvēršoties par bismutu-210. Pēc tam bismuts pēc dažām dienām sadalās polonijā 210. Šajos ķēdes posmos tiek atbrīvotas beta daļiņas. Visbeidzot, polonijs ļauj iziet alfa daļiņai, un ķēde beidzas ar stabilu, neradioaktīvu svina-206 izotopu.

Iemesls, kāpēc radona sabrukšana ir bīstama cilvēkiem, ir tāpēc, ka daļiņas, kas tiek atbrīvotas no ķēdes radioaktīvajiem elementiem, var izraisīt vēzi, ja tās tiek norītas vai ieelpotas. Radons kā gāze atrodas daudzās mājās, īpaši pagrabos, un tas ir savāc tur, kur nav ventilācijas. Arī kalnrači var tikt pakļauti augstam gāzes līmenim. Pats radons rodas no urāna-238 sabrukšanas augsnē. Tāpēc radona sabrukšanas ķēde ir tikai viena daļa no lielākas sabrukšanas ķēdes.