El radón se encuentra en la naturaleza y es producido por la descomposición del uranio. Los átomos de radón también se descomponen liberando partículas atómicas. El elemento en sí y algunos de los elementos en los que se descompone son radiactivos y pueden causar enfermedades en los seres humanos.
Todos los elementos contienen protones y neutrones en su núcleo, excepto el hidrógeno, que solo tiene un protón. Junto con las partículas nucleicas, un elemento también tiene partículas de electrones que orbitan alrededor del núcleo. Los elementos se clasifican por la cantidad de protones que contienen. Este número es el número atómico de un elemento. Por ejemplo, el radón siempre tiene 86 protones.
Algunos elementos pueden variar en el número de neutrones en su núcleo. Estos se conocen como isótopos de un elemento, y cada isótopo se conoce por su número de masa, que es la cantidad de protones añadidos a la cantidad de neutrones. Por ejemplo, el isótopo de radón más común, radón-222, tiene 86 protones y 136 neutrones en su núcleo. Un isótopo menos común es el radón-220.
Los elementos se descomponen de dos formas. Pueden liberar dos protones y dos neutrones, lo que cambia tanto el número atómico como el número de masa. Esto se conoce como desintegración alfa, y las partículas liberadas como un paquete se denominan partículas alfa.
La desintegración beta ocurre cuando un neutrón libera un electrón y se convierte en un protón. El electrón liberado se conoce como partícula beta. Esto cambia el número atómico porque hay un nuevo protón presente en el elemento. El número de masa no cambia.
El radón en sí es un producto de la desintegración del uranio-238. La desintegración del radón ocurre a través de una cadena de eventos, en la que un elemento se convierte en otro elemento. Los elementos radiactivos no se desintegran todos a la vez, por lo que los científicos usan una medición de la vida media para rastrear las concentraciones de cada elemento. Una vida media es el tiempo que tarda la mitad de una cantidad de un elemento en transformarse en otro elemento.
Por ejemplo, el radón-222 tiene una vida media de 3.8 días. Después de 3.8 días, la mitad del radón en un área habrá liberado una partícula alfa y se habrá convertido en polonio-238. El polonio-238 tiene una vida media de solo tres minutos antes de que libere una partícula alfa y se convierta en plomo-214.
El plomo-214, con una vida media de 27 minutos, se convierte en bismuto-214 al liberar una partícula beta. Después de 20 minutos, la mitad del bismuto-214 se habrá convertido en polonio-214 al liberar otra partícula beta. El polonio, con una vida media de apenas 180 segundos, luego se descompone en plomo-210 al liberar una partícula alfa. Los elementos de la cadena del radón-222 al plomo-210 tienen una vida corta y son peligrosos porque se liberan muchas partículas radiactivas en un corto período de tiempo.
La descomposición del radón continúa lentamente, y el plomo se convierte en bismuto-210 durante un período de décadas. Luego, el bismuto tarda unos días en descomponerse en polonio 210. Las partículas beta se liberan durante estos pasos en la cadena. Finalmente, el polonio deja ir una partícula alfa y la cadena termina en un isótopo de plomo 206 estable y no radiactivo.
La razón por la que la desintegración del radón es peligrosa para los seres humanos es que las partículas que se liberan de los elementos radiactivos de la cadena pueden causar cáncer si se ingieren o respiran. El radón está presente como gas en muchas casas, especialmente en los sótanos, y se acumula donde no hay ventilación. Los mineros también pueden estar expuestos a altos niveles de gas. El radón en sí proviene del uranio-238 que se descompone en el suelo. Por lo tanto, la cadena de desintegración del radón es solo una parte de una cadena de desintegración más grande.