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氡氣

氡氣(Ladongas),是唯一的放射性惰性氣體。它是由原子序數為86的化學元素氡形成的單原子氣體。化學式為Rn,分子量為222。氡氣無色、無味、密度9.73g/L、熔點-71℃,當它達到這個溫度時,就會變成橙色固體,沸點-61.8℃。它溶于水和許多液體,也溶于血液和脂肪。氡氣很容易吸附在粘土上、活性炭、硅膠和其他物體化學性質不活潑。在醫學上,用于癌癥的放射治療,殺死癌細胞,治療腫瘤。氡水還有特殊的保健作用、具有理療作用的天然熱礦泉水資源。氡氣可以用來緩解宇航員的疲勞,幫助特殊人群擺脫毒品。但如果氣體被吸入人體,其衰變產生的α粒子會在人體呼吸系統對人體造成輻射損傷,從而導致肺癌等一系列疾病。

氡氣是鐳衰變產生的,是自然界唯一的天然放射性惰性氣體。氡分布廣泛,空氣中含有氡氣。而大氣中氡的濃度很低,已經達到無毒無害的水平。礦井、洞穴等密閉場所氡含量普遍較高,因為長期密閉環境會造成氡氣滯留。如果氡濃度超過4pCi/L(每升一萬億分之一氡單位),這個區域大約需要9-12個月的檢測,觀察氡的濃度是否繼續過高;如果內容超過100pCi/l,這個地區的人需要轉移。有些地方的水中也含有氡,這些地方多用于熱礦泉理療。理療熱礦泉水中氡含量超過110Bq/L時被稱為氡水。氡水多分布在花崗巖等酸性巖石區。例如,世界上的氡溫泉包括德國的Obenschlema礦泉、日本豐富的礦泉和中國廣東從化的溫泉。花崗巖中含有能衰變產生氡氣的鈾,所以花崗巖建材也會輻射氡氣。

目錄

理化性質 編輯本段

氡的最外層電子構型是8電子穩定結構,使得氡氣一般難以失去電子和獲得電子,從而形成化學鍵。氡以單個原子的形式存在,原子之間只有微弱的范德華力。

物理性質:氡是一種稀有氣體,無色無味。氡氣由單原子分子組成,由于分子間作用力小,其熔點和臨界溫度都很低。在標準條件下,氡的密度為9.73g/L,熔點是-71℃,沸點是-61.8℃。它會在溫度為-在71℃時,它變成橙色固體,在-61.8℃時變為液體。氡可以溶解在水和許多其他液體中,也可以溶解在血液和脂肪中。與其他稀有氣體相比,氡氣易溶于水,溶于水后能分解水。氡氣易被活性炭、硅膠、粘土吸附,如加熱可脫離吸附。 

化學性質:氡氣在化學性質上非常不活潑。已經制成的化合物是氟化氡。氟化氡用于輻射監測和空氣凈化。氡還能與水、苯酚形成相應的絡合物。

檢測方法 編輯本段

地下測氡法主要是指用測量儀器測量單位體積土壤中氡的含量。測量系統可以抽出部分大氣(或者水中氣、壤中氣),所謂抓樣來確定;也可以使用被動法——,等待氡氣擴散到探測器,積累一段時間后再使用探測器進行分析。前者稱為累積測量,后者稱為瞬時測量。累積測量主要采用取樣片,埋在土壤的深坑中,使土壤中的氡長期沉積在取樣片上。常見的氡α卡測量是一種累積測氡技術。它是通過將某種材料制成的卡片埋在土壤中,通過其吸附作用,使氡分子聚集在卡片上。等待一段時間后,取出卡片,用α輻射儀測量卡片上的α輻射,從而進行氡測量。靜電阿爾法卡測量是由具有靜電特性的材料制成的阿爾法卡。其靈敏度高于普通阿爾法卡,可在野外潮濕環境下使用,應用范圍比普通阿爾法卡更廣。瞬時測氡儀法主要是利用測量儀器對土壤進行采樣,然后換算出土壤中的氡濃度。瞬時測量的優點是方便、快捷。進行土壤氡調查時,調查范圍應與巖土工程調查大致相同。在該范圍內,以10米的距離作為參考距離布置測試點。應至少有16個測試點。在每個測試點,根據測量目的,選擇合適的方法鉆孔取氣。取氣時,要避免大氣滲入孔內,保證取得的氣體來自地下。通過測試樣品來測試氡濃度。

應用領域 編輯本段

醫療、保健:氡具有放射性,在醫學上可用于治療腫瘤。其作用類似于鐳,利用其放射性殺死癌細胞。氡也用于解毒和幫助宇航員消除疲勞。

地熱勘探領域:氡氣可以用來勘探地熱能。氡氣溶于水,隨著地下水的運動,在地表形成氡氣高的異常區。勘探人員根據氡氣的測量來確定地熱能。氡氣測量方法簡單,但由于其具有很大的不確定性,常被用作地熱勘探的輔助手段。

地質測量:氡氣廣泛存在于地球和大氣中它是鈾系放射性衰變產生的中間產物。通過對相關地層中氡含量的測量和分析,可以弄清地質條件。通過測量和探測各土層中氡的分布,可以確定隱伏斷層的位置。此外,氡還可用于地震預測、滑坡預報、火山活動識別、地下工程滲透性鑒定等工作領域。

鈾礦勘查:土壤氡測量在鈾礦勘查中應用廣泛。氡測量方法對埋深來說是淺的、礦體頂板隔水層不發育的砂巖型鈾礦具有良好的勘探效果。依托氡氣測量,可以在二維趨勢面分析的基礎上建立帶地形的三維趨勢面模型,在覆蓋層厚地形復雜的地方有效開展鈾礦勘查。

地質找礦:氡氣可以從地表深處向地表遷移,在上升過程中一些元素會隨著氡氣流動被帶到土壤表層。通過分析土壤表層元素的測定值,可以知道這種金屬元素的富集程度。利用地質體中天然放射性核素衰變釋放的不同射線,可以確定金屬礦的具體位置。

找水打井:氡氣作為一種惰性氣體,易溶于水,當環境溫度低于零攝氏度時,會與水結合形成結晶水合物。在干旱地區,可以通過測量分析氡氣來確定地下水富集的位置,進而確定抽水的位置。

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安全事宜 編輯本段

人體危害

易引發癌癥:如果氡氣被大量吸入人體,氡分子及其子體會沉積在呼吸道上。氡衰變產生的粒子因其高放射性輻射,會對支氣管和肺上皮細胞及DNA造成損傷,從而導致肺癌、髓性白血病、皮膚癌和其他疾病。吸入的氡越多,對身體的危害越大,患肺癌的概率也越高。相關研究表明,氡是吸煙者肺癌的第二大致癌物;在不吸煙的人群中,氡是最大的致癌物質。聯合國世界衛生組織的研究報告顯示,全球3%15%的肺癌是由氡引起的。氡已被世界衛生組織宣布為19種主要環境致癌物之一。國際癌癥研究機構將氡列為致癌因素。

損害血細胞:氡進入人體后,可溶于人體脂肪和血液中,與人體內的神經系統結合時,會使人體失去痛覺。如果人體長期暴露在高濃度的氡中,人體內的血細胞會受到損傷,進而患上一系列疾病,如中性粒細胞減少癥、外周血紅細胞增多癥、淋巴細胞增多、血壓下降、血管擴張、可見血凝增加和高血糖癥狀。

預防急救

在日常生活中,我們可以用不同的方法來減少氡氣進入室內,以防止氡氣的危害。對于室內居民來說,可以通過密封墻壁和地板來防止氡進入。地板下的通風也可以降低氡的濃度;增加室內自然通風也能有效降低室內氡濃度。氡中毒后,應立即將病人轉移出中毒地點,放入新鮮空氣,打開門窗,盡快通風。同時,病人 s按鈕、解開腰帶,給病人輸氧。如果遇到呼吸驟停,應立即進行心臟復蘇,并及時撥打急救電話。

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