Il radon si trova in natura ed è prodotto dal decadimento dell’uranio. Anche gli atomi di radon decadono rilasciando particelle atomiche. L’elemento stesso e alcuni degli elementi in cui decade sono radioattivi e possono causare malattie negli esseri umani.
Tutti gli elementi contengono protoni e neutroni nel loro nucleo, tranne l’idrogeno, che ha solo un protone. Insieme alle particelle nucleiche, un elemento ha anche particelle di elettroni che orbitano attorno al nucleo. Gli elementi sono classificati in base alla quantità di protoni che contengono. Questo numero è il numero atomico di un elemento. Ad esempio, il radon ha sempre 86 protoni.
Alcuni elementi possono variare nel numero di neutroni nel loro nucleo. Questi sono noti come isotopi di un elemento e ciascun isotopo è noto per il suo numero di massa, che è la quantità di protoni aggiunti alla quantità di neutroni. Ad esempio, l’isotopo del radon più comune, il radon-222, ha 86 protoni e 136 neutroni nel suo nucleo. Un isotopo meno comune è il radon-220.
Gli elementi decadono in due modi. Possono rilasciare due protoni e due neutroni, il che cambia sia il numero atomico che il numero di massa. Questo è noto come decadimento alfa e le particelle rilasciate come un fascio sono chiamate particelle alfa.
Il decadimento beta è quando un neutrone rilascia un elettrone e si trasforma in un protone. L’elettrone rilasciato è noto come particella beta. Questo cambia il numero atomico perché un nuovo protone è presente nell’elemento. Il numero di massa non cambia.
Il radon stesso è un prodotto di decadimento dell’uranio-238. Il decadimento del radon avviene attraverso una catena di eventi, con un elemento che si trasforma in un altro elemento. Gli elementi radioattivi non decadono tutti in una volta, quindi gli scienziati utilizzano una misurazione dell’emivita per monitorare le concentrazioni di ciascun elemento. Un’emivita è il tempo impiegato dalla metà di una quantità di un elemento per trasformarsi in un altro elemento.
Ad esempio, il radon-222 ha un’emivita di 3.8 giorni. Dopo 3.8 giorni, metà del radon in un’area avrà rilasciato una particella alfa e si sarà trasformato in polonio-238. Il polonio-238 ha un’emivita di soli tre minuti prima che rilasci una particella alfa e si trasformi in piombo-214.
Il piombo-214, con un’emivita di 27 minuti, si trasforma in bismuto-214 rilasciando una particella beta. Dopo 20 minuti, metà del bismuto-214 si sarà trasformato in polonio-214 rilasciando un’altra particella beta. Il polonio, con un’emivita di soli 180 secondi, decade quindi in piombo-210 rilasciando una particella alfa. Gli elementi della catena dal radon-222 al piombo-210 hanno vita breve e sono pericolosi perché molte particelle radioattive vengono rilasciate in un breve periodo di tempo.
Il decadimento del radon continua lentamente, con il piombo che si trasforma in bismuto-210 per un periodo di decenni. Il bismuto impiega quindi alcuni giorni per decadere in polonio 210. Le particelle beta vengono rilasciate durante questi passaggi nella catena. Infine, il polonio rilascia una particella alfa e la catena termina in un isotopo di piombo-206 stabile e non radioattivo.
Il motivo per cui il decadimento del radon è pericoloso per l’uomo è perché le particelle che vengono liberate dagli elementi radioattivi nella catena possono causare il cancro se ingerite o respirate. Il radon è presente come gas in molte case, specialmente negli scantinati, e raccoglie dove non c’è ventilazione. Anche i minatori possono essere esposti a livelli elevati di gas. Il radon stesso deriva dall’uranio-238 che si decompone nel suolo. La catena di decadimento del radon è quindi solo una parte di una catena di decadimento più ampia.