Radon
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Radon : descriptif
- Radon
Le radon est l'élément chimique de numéro atomique 86, de symbole Rn
C'est un gaz noble (ou gaz rare) radioactif, incolore, inodore et d'origine le plus souvent naturelle
C'est l'une des substances les plus denses capables de persister sous forme de gaz dans les conditions normales de température et de pression. Le radon n'existe pas sous forme de corps stable et tous ses isotopes connus sont radioactifs
Son isotope le plus stable est le 222Rn, qui a une demi-vie de 3,8 jours et qui a été utilisé en radiothérapie jusque dans les années 1950
Son intense radioactivité a entravé son étude chimique approfondie, et seuls quelques-uns de ses composés sont bien connus. L'importance sanitaire du radon tient à sa radioactivité élevée et au fait qu'il est présent partout dans l'atmosphère, il est donc inhalé
Il est souvent le plus gros contributeur à la dose d'un individu pour la radioactivité naturelle, avec cependant de fortes disparités géographiques
Il est ainsi la principale source d'exposition naturelle des populations humaines, animales et de la partie aérienne des plantes aux rayonnements ionisants
En France, il est susceptible d'être inhalé à doses élevées dans les lieux peu aérés (logements) des territoires où il est particulièrement présent (Limousin, Jura, etc.).
Histoire
En 1908, William Ramsay et Robert Whytlaw-Gray isolent ce qu'ils appellent le « niton » (nitens en Latin, traduit par brillant, a le symbole Nt) et déterminent sa densité. Le radon a son nom depuis 1923.
Dès 1899, Pierre et Marie Curie observent que le « gaz » émis par le radium reste radioactif pendant près d'un mois. Au cours de cette même année, Robert Bowie Owens et Ernest Rutherford relèvent des résultats variables quand ils tentent de mesurer les radiations d'oxydes de thorium.
Rutherford note que les composés de thorium émettent continuellement un gaz radioactif, qui conserve sa radioactivité plusieurs minutes ; il nomme ce gaz « emanation » (du latin emanare, émaner, et emanatio, expiration), et plus tard, émanation de thorium (ThEm).
Le radon a été découvert en 1900 par Friedrich Ernst Dorn qui l'a appelé « émanation de radium ». Ce fut le troisième élément radioactif découvert, après le radium et le polonium.
En 1900, Dorn rend compte d'expériences montrant que des composés de radium émane un gaz radioactif, qu'il baptise « émanation de radium » (RaEm).
En 1901, Rutherford démontre que les émanations de thorium sont radioactives, mais crédite les Curie de la découverte de cet élément.
En 1903, des émanations similaires provenant de l'actinium sont observées par André-Louis Debierne,, et il les baptise « émanation d'actinium » (AcEm).
Des noms furent proposés pour ces trois gaz en 1904 : exradio, exthorio, et exactinio ; puis radon, thoron, et akton ou acton en 1918 ; suivis de radéon, thoréon, et actinéon en 1919, et finalement radon, thoron, et actinon en 1920.
Constatant la similitude du spectre de ces trois gaz avec celui de l'argon, du krypton et du xénon, ainsi que leur inertie chimique, Sir William Ramsay suggéra en 1904 que ces émanations pouvaient correspondre à un nouvel élément de la famille des gaz rares. Rutherford et Soddy avaient émis une supposition similaire dès 1901 sur la base du manque de réactivité chimique de l'émanation du thorium.
En 1910, Sir William Ramsay et Robert Whytlaw-Gray parviennent à isoler le radon. Ils déterminent sa densité, et montrent qu'il s'agit du gaz le plus dense connu à l'époque. Ils notent que « l'expression l'émanation du radium est fort incommode », et proposent comme nouveau nom niton (du latin nitens, nitentis, brillant) pour rappeler la propriété qu'a ce gaz de rendre phosphorescentes certaines substances. En 1912, cette proposition fut acceptée par la commission internationale des poids atomiques.
En 1923, le comité international des éléments chimiques et l'Union internationale de chimie pure et appliquée choisirent pour ces trois gaz les noms de radon (Rn), thoron (Tn) et actinon (An). Mais par la suite, quand les isotopes furent simplement numérotés et non nommés, l'élément reçut le nom de l'isotope le plus stable, c'est-à-dire le radon. L'isotope Tn devint 220Rn, et l'isotope An devint 219Rn. Mais jusque dans les années 1960, cet élément était simplement appelé émanation.
- Curie, P. ; Curie, Mme. Marie, « Sur la radioactivité provoquée par les rayons de Becquerel. », Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des sciences, vol. 129, , p. 714–716.
- (en) E. Rutheford et Owens, R. B., « Thorium and uranium radiation », Trans. R. Soc. Can., vol. 2, , p. 9–12: « les radiations de l'oxode de thorium n'étaient pas constantes, mais variaient de manière très capricieuse », alors que « tous les composés d'uranium donnent une radiation qui est remarquablement constante ».
- Philosophical Magazine, vol. 40, , p. 1–4.
- Dorn, Friedrich Ernst, « Ueber die von radioaktiven Substanzen ausgesandte Emanation », Abhandlungen der Naturforschenden Gesellschaft zu Halle, Stuttgart, vol. 22, , p. 155.
- (en) Rutheford, E. et Brooks, H.T., « The new gas from radium », Trans. R. Soc. Can., vol. 7, , p. 21–25.
- Chemische Berichte, DOI 10.1002/cber.19030360177).
- Debierne, André-Louis, « Sur la radioactivité induite provoquée par les sels d'actinium. », Comptes rendus hebdomadaires des seances de l'Academie des sciences, lire en ligne).
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- Schmidt, Curt, « Periodisches System und Genesis der Elemente », Z. Anorg. Ch., DOI 10.1002/zaac.19181030106).
- Perrin, Jean, « Matière et lumière. Essai de synthèse de la mécanique chimique », Annales de Physique, iX, lire en ligne)
- Journal of the American Chemical Society, DOI 10.1021/ja01456a010).
- Bernard Fernandez, De l'atome au noyau : Une approche historique de la physique atomique et de la physique nucléaire, Ellipses, , 597 ISBN ), partie I, chap. 4 (« L'émanation du thorium »).
- Ramsay, W. ; Gray, R. W., « La densité de l’émanation du radium », Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des sciences, lire en ligne).
- Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry, Elsevier Science Ltd., DOI 10.1016/0022-1902(65)80255-X).
Histoire
Les premières études sérieuses sur la toxicité du radon se placent dans le contexte des mines d'uranium. Les premières proviennent de la région de Joachimsthal, en Bohême ; d'autres études ont été faites dans la région du sud-est des États-Unis pendant la guerre froide.
Du fait que le radon est un produit de désintégration de l'uranium, les mines souterraines d'uranium peuvent présenter des concentrations élevées de radon. De nombreux mineurs de la zone des Four Corners manifestèrent des cancers du poumon à la suite d'une exposition à des taux élevés de radon pendant les années 1950. L'incidence différentielle des cancers du poumon a été particulièrement élevée chez les mineurs indiens et mormons, parce que ces populations ont normalement des taux de cancer du poumon particulièrement bas. Les normes de sécurité imposant des ventilations performantes et coûteuses n'étaient pas imposées pendant cette période.
Le danger du radon dans les habitations a été mis en évidence en 1984, quand Stanley Watras, employé de la centrale nucléaire de Limerick (Pennsylvanie) déclencha les détecteurs de radioactivité en se rendant à son travail, les autorités cherchèrent pendant deux semaines l'origine de cette contamination. Ils trouvèrent finalement que la source était un taux très élevé de radon (près de 100 000 , sans relation particulière avec la centrale nucléaire.
On a calculé qu'un tel taux d'exposition est aussi risqué que de fumer 135 paquets de cigarettes par jour. À la suite de cette découverte hautement médiatisée, des normes sanitaires furent définies, et la détection du radon (et sa ventilation) devinrent une préoccupation publique.
- Mould, Richard Francis, A Century of X-rays and Radioactivity in Medicine, CRC Press, (ISBN ).
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Radon dans la littérature
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