ラドン

同位体	NA	半減期	DM	DE/M eV	DP
²¹¹Rn	{syn.}	14.6 時間	ε α	2.892 5.965	²¹¹At ²⁰⁷Po
²¹⁹Rn	1%	3.96 秒	α	6.946	²¹⁵Po
²²⁰Rn	9%	55.6 秒	α	6.405	²¹⁶Po
²²²Rn	90%	3.824 日	α	5.590	²¹⁸Po

注記がない限り国際単位系使用及び標準状態下。

ラドン (Radon) とは、原子番号86の元素。元素記号はRn。

歴史

ドルン (F.Dorn) が1900年に発見。ラジウムから生まれる気体という意味から、ラテン語のradiusが語源。

特徴

ラドンは無色無臭の気体で希ガスの中で最も重い元素である。安定同位体は存在せず、すべて放射性同位体である。

融点は −71℃、沸点は −61.8℃。

希ガス元素なので不活性であるが、フッ素との化合物が存在する。水に対するラドンの溶解度は他の希ガス元素と比較して、キセノンの約2倍、クリプトンの約4倍、アルゴンの約8倍、ネオンやヘリウムの約20倍である。有機溶剤やプラスチックに対するラドンの溶解度は水に対するそれよりも約50倍大きい。

同位体

Template:Main 最も半減期の長いラドン222はウラン238を始まりとするウラン系列に属し、起源はウラン238（半減期4.468×10⁹年）→ウラン234（2.455×10⁵年）→トリウム230（7.538×10⁴年）→ラジウム226（1600年）→ラドン222（3.8日）である。ラドン222の壊変生成物は数十分の半減期で高エネルギーのα線3本及びベータ線2本の放射線を出して鉛210（約22年）に至る。

ラドンの同位体には特に名前が付いているものがある。ラドン222を狭義にラドン、ラドン220をトロン（Thoron、記号Tn）、ラドン219をアクチノン（Actinon、記号An）と呼ぶ。ラジウム、トリウム、アクチニウムの壊変によって得られることに由来し、それぞれ別の気体と考えられていた頃の名残である。

なお、ラドン222はWHOの下部機関IARCより発癌性があると (Type1) 勧告されており、土壌に含まれるラドンが地下室に蓄積することなど、危険性が指摘されているが、体に良いと言って好んで吸う人もいる。

発生

ラドンの上位核種であるウランは地下深部にあってマグマの上昇とともに地表にもたらされる。マグマが比較的ゆっくりと固まると、花崗岩に見られるように長石、石英、雲母の結晶が大きく成長する。その結果として、ウランなど他の元素成分は結晶間の隙間に追いやられる。風化によって結晶間のウランが岩石から解き放たれ、河川上流など酸化環境で水に溶けやすいウラニル錯体として水によって運搬される。水中ウランは扇状地や断層など河川水が地下水化しやすい還元環境で堆積層に濃集を繰り返し、ウラン、ラジウム、ラドンの濃度の高い地層が形成される。

用途

放射線源（放射性同位体）として利用されていたが、現在は他のもの（コバルト、ストロンチウムなど）に置き換えられている。

地下水中のラドンの調査は、掘り返すことの困難な地下構造を知る上で重要である。ラドンの拡散速度及び地下水の垂直流動速度に比較して、ラドン半減期の短さから地層単位で異なるラドン濃度を反映しやすい。短いスケールとしての、水のトレーサーとしての利用がある。地震の先行現象としての地下水ラドン濃度変化は、1970年代より数多く報告されているが、その機構はまだ十分解明されてはいない。

保健衛生面からは、ラドンは気体として呼吸器に取り込まれ、その娘核種が肺胞に付着することでウラン鉱山労働者などに放射線障害を起こしやすい。公衆の発ガン性リスクとしては、石造りの家、地下室などの空気中ラドン濃度調査が重要である。

ラドン温泉

温泉の含有成分としてラドンを含むものは放射能泉として分類される。ラドンおよびそれ以後の各種放射性同位体が放つ放射線が健康に寄与するとの考え（ホルミシス効果）があり、痛風、血圧降下、循環器障害の改善や悪性腫瘍の成長を阻害するなどと行った効能があると考えられている。しかしこれらを客観的に示せるエビデンスは得られていない。日本国内では三朝温泉（鳥取県三朝町）、有馬温泉（兵庫県神戸市）、るり渓温泉（京都府南丹市）などがラドン温泉として知られている。特に三朝温泉は療養泉として古くから様々な患者を受け入れている。