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Radon

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.

Pour les articles homonymes, voir Radon (homonymie) et Rn.
Données  v · d · m 
Astate - Radon - Francium
Xe
Rn
Uuo
 
 
 
 
86
Rn
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               

Table complète - Table étendue

Général
Nom, Symbole, Numéro Radon, Rn, 86
Série chimique Gaz rare
Groupe, Période, Bloc 18 (VIIIA), 6, p
Masse volumique 9,73 kg/m3
Couleur aucune
Propriétés atomiques
Masse atomique [222] u
Rayon atomique (calc) 120 pm
Rayon de covalence 145 pm
Rayon de van der Waals ND pm
Configuration électronique [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p6
Électrons par niveau d'énergie 2, 8, 18, 32, 18, 8
État(s) d'oxydation 0
Oxyde inconnu
Structure cristalline Cubique face centrée
Propriétés physiques
État ordinaire Gaz
Température de fusion 202 K
Température de vaporisation 211,3 K
Énergie de fusion 2,89 kJ/mol
Énergie de vaporisation 16,4 kJ/mol
Volume molaire 50,50×10-3 m3/mol
Pression de la vapeur inapplicable
Vélocité du son ND m/s à 20 °C
Divers
Électronégativité (Pauling) 2,1
Chaleur massique 94 J/(kg·K)
Conductivité électrique ND S/m
Conductivité thermique 0,003 64 W/(m·K)
1er potentiel d'ionisation 1037 kJ/mol
Isotopes les plus stables
iso AN période MD Ed MeV PD
211Rn {syn.} 14,6 h ε
α
2,892
5,965
211At
207Po
222Rn 100% 3,824 j α 5,590 218Po
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le radon est un élément chimique du tableau périodique de symbole Rn et de numéro atomique 86.

C'est un gaz rare radioactif, d'origine naturelle, qui est formé par la désintégration du radium. Son isotope le plus stable est le 222Rn qui a une demi-vie de 3,8 jours et est utilisé en radiothérapie.

Sommaire

[modifier] Caractéristiques notables

Gaz inerte, le radon est le plus lourd des gaz rares, et un des gaz les plus lourds à température ambiante. (Le gaz le plus lourd est l'hexafluorure d'uranium UF6). À température et pression standard le radon est sans couleur, mais lorsque la température est abaissée en-dessous de son point de congélation (202 K ; -71 °C), il devient phosphorescent puis jaune si la température baisse encore et finalement orange-rouge aux températures de l'air liquide (< -180 °C ).

La concentration de radon dans l'atmosphère terrestre est très faible. Ceci est lié au fait qu'il se décompose vite et ne provient que de sa faible libération par les roches ou les eaux naturelles qui les traversent. Le niveau est plus faible en zone urbaine qu'en zone rurale.
Il est particulièrement présent dans les régions granitiques, volcaniques et uranifères. En France, les régions riches en radon sont la Bretagne, le Massif central, les Vosges et la Corse. La Creuse, la Lozère, le Tarn et la Corse-du-Sud ont, dans les bâtiments, des doses supérieures à 250 Bq/m³. Les taux les plus faibles sont dans les Landes (28 Bq/m³ : nature sédimentaire des sols)[1].

Il est considéré comme toxique pour la santé et serait responsable en Europe de 9% des décès par cancer du poumon (même niveau que le tabagisme passif)[2] [1]. Sa pénétration se fait par voie respiratoire ; ses descendants radioactifs se fixent dans les poumons en émettant des particules α d'énergie élevée, irradiant les tissus.

[modifier] Histoire

Le radon a été découvert en 1900 par Friedrich Ernst Dorn qui l'a appelé « émanation de radium ». 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.

[modifier] Composés

Des expériences indiquent que le fluor peut réagir avec le radon pour former du fluorure de radon. Des clathrates de radon ont aussi été reportés.

[modifier] Isotopes

Il existe vingt isotopes de radon connus jusqu'à ce jour. L'isotope le plus stable est le radon-222 qui est le produit (produit fils) de la décomposition du radium-226 de la série de l'uranium-238 (voir ci-dessous), a une demi-vie de 3,823 jours et émet des particules alpha. Le radon-220 est le produit naturel de la décomposition du thorium et est appelé « thoron ». Il a une demi-vie de 55,6 secondes et émet aussi des rayons alpha. Le radon-219 est dérivé de l'actinium, est appelé « actinon », émet des particules alpha et a une demi-vie de 3,96 secondes.

La série de décomposition complète d'uranium-238 qui produit du radon naturel est la suivante: uranium-238 (4,5×109 a), thorium-234 (24,1 d), protactinium-234 (1,18 min), uranium-234 (250 000 a), thorium-230 (75 000 a), radium-226 (1600 a), radon-222 (3,82 d), polonium-218 (3,1 min), plomb-214 (26,8 min), bismuth-214 (19,7 min), polonium-214 (164 µs), plomb-210 (22,3 a), bismuth-210 (5,01 d), polonium-210 (138 d), plomb-206 (stable).

[modifier] Radiotoxicité et précautions

Le radon pose des problèmes sanitaires : Il est responsable à lui seul de la plus grande part de l'exposition humaine à la radioactivité : 42% du total selon l'OMS[3]. Il est issu de la décomposition de l'uranium naturellement contenu dans les sols. Dans les régions où la concentration en uranium dans la roche est élevée, il est souvent présent dans les habitations peu ventilées, ou construites sur des sols à fort dégagement de radon (rez-de-chaussée, maisons, caves). Il entraîne alors une exposition interne conséquente à cause de ces descendants à vie courte (dont fait notamment partie le polonium).

La radioactivité du radon est la deuxième source de décès par cancer du poumon en France juste derrière le tabac[4].

Le radon est chimiquement neutre : L'atome de radon en lui-même ne se fixe pas dans les poumons ni dans l'organisme humain ; en revanche lors d'une désintégration alpha il va donner un isotope du Polonium qui va se retrouver sous forme d'aérosol dans le milieu ambiant et les poumons. Ce Polonium se fixe dans les poumons et va, par une autre désintégration alpha, donner du Plomb radioactif, qui va donner du Bismuth, puis de nouveau du Polonium qui va se transformer en un autre isotope du Plomb radioactif. Ainsi de suite jusqu'au Plomb 206. Tous ces produits de filiation du Radon, eux, se fixent dans l'organisme. Pour un becquerel de Radon, il y a alors 4 désintégrations alpha successives et 5 beta.[5] Les effets du Radon sur l'organisme peuvent devenir significatifs si la concentration devient trop abondante.

Le radon peut s'accumuler dans les espaces clos et notamment dans les maisons, dans les caves mal ventilées, à cause de la désintégration du radium, qui vient lui de la désintégration de l'uranium naturellement présent dans les briques et les roches du sol. Les moyens pour diminuer les concentrations de radon dans les maisons sont l'aération et la ventilation des maisons, l'utilisation des vides sanitaires, le colmatage des fissures au niveau du sol, etc.

Le ministère Français de la santé délivre deux types d'agréments aux laboratoires d'analyse du Radon :

  • l'agrément de niveau 1 (dépistage simple pour déterminer les niveaux d'exposition),
  • l'agrément de niveau 2 (identification des sources de radon et proposition de mesures correctrices)[6].

[modifier] Applications

Aux États-Unis ainsi qu'en Europe, on retrouve quelques "spas au radon" où il est possible de s'asseoir pendant quelques minutes ou heures dans une atmosphère riche en radon. Il semblerait que cette radiation du radon fortifierait les gens qui l'essaient. Cela s'applique aussi aux spas d'eau chaude de Misasa, Tottori au Japon, où l'eau est naturellement riche en radium et expulse du radon. Il n'y a aucune preuve scientifique pour supporter cette croyance autre que l’hormèse, ni aucun mécanisme biologique connu par lequel cet effet pourrait se produire.

Puisque le radon disparaît rapidement dans l'air et qu'il s'affaiblit assez rapidement, le radon est utilisé dans les recherches hydrologiques qui étudient les interactions entre l'eau du sol, des ruisseaux et des rivières. Tout changement significatif dans la concentration en radon dans un ruisseau ou une rivière est un bon indicateur qu'il y a une entrée locale d'eau souterraine.

Le radon s'accumule dans les mines souterraines et les caves. Une bonne ventilation doit alors être maintenue dans les mines.

Le radon a été utilisé pour enlever des tumeurs. Une capsule est placée sur le patient proche de la tumeur. Les radiations tuent les cellules cancérigènes. Les cellules environnantes ne sont pas affectées dues à la courte demi-vie du radon.

En climatologie, la durée de vie moyenne du radon (énergie 5,5 MeV, pour une demi-vie de 3,8 jours) dans l’atmosphère est particulièrement adaptée à l’étude de la circulation atmosphérique. Ainsi, suivant la quantité enregistrée, on pourra déterminer l’origine continentale (riche en radon) ou océanique (pauvre en radon) d’une masse d’air. Le temps de transit de cette masse d’air au dessus d’un continent va également jouer sur les concentrations de cet élément. Le radon sert donc de traceur des masses d'air continentales.

[modifier] Concentrations admissibles en radon

En Suisse, dans les pièces d'habitation et de séjour, la valeur limite au dessus de laquelle il faut assainir est de 1000 Bq/m³ la valeur recommandée en dessus de laquelle, il est recommandé d'intervenir est de 400 Bq/m³ (pour autant que les investissements soient supportables).

Pour l'habitation : aux États-Unis et au Luxembourg, la valeur recommandée est de 150 Bq/m³.

Dans l'Union européenne, la valeur recommandée est de 400 Bq/m³ pour les bâtiments existants et de 200 Bq/m³ pour les nouveaux bâtiments.

En Italie, la valeur à respecter pour les places de travail et les écoles est de 500 Bq/m³.

Au Canada, la valeur recommandée pour les habitations est de 200 Bq/m³.

En France, l'exposition domestique moyenne est estimée à 68 Bq/m³ [1]. Pour les bâtiments officiels, la limite d'intervention est de 1000 Bq/m³ et la valeur recommandée est de 400 Bq/m³. L'obligation de mesure systématique ne concerne que 31 départements et 4 types d'établissements[7]. Il n'y a pas pour l'instant d'obligation pour l'habitat[1].

[modifier] Dosimètres radon

La mesure du radon dans les habitations et locaux s'effectue principalement avec un dosimètres radon, sur une durée test de quinze jours à plusieurs mois, et, dans les cas ou le radon viens du sol (la plupart des cas), préférablement en saison froide, car cela n'est pas significatif de mesurer le radon en été quand les fenêtres sont souvent ouverte.

Un dosimètres radon consiste en un film plastique, sur lequel, après traitement, chaque impact de particule alpha laisse un trou microscopique. Après étalonnage, le nombre de traces et la durée de la mesure permettent de déduire la concentration de radon dans l'air.

En France, le principal dosimètre radon utilisé (et probablement le seul disponible en France), est le dosimètre radon KODALPHA (aussi appelé DOSALPHA) commercialisé par la société Dosirad.[8] Les autres sociétés proposant des dosimètres, comme Radon-France, utilisent en fait le dosimètre de Dosirad. Celui-ci peut-être envoyé au particulier, pour effectuer très simplement une mesure dans son habitation, sur une durée que l'on note ensuite sur le carton du dosimètre, que l'on renvoi par la poste à la société pour qu'elle effectue la mesure.[9]

[modifier] Notes et références

  1. abcd « Les risques liés à l'exposition domestique au radon », La Revue Prescrire (ISSN 0247-7750) , no 281, mars 2007
  2. deuxième cause de décès par cancer du poumon aux États-Unis, après donc le tabagisme
  3. http://www.manicore.com/documentation/articles/idee_nucleaire.html
  4. O Catelinois, « Lung Cancer Attributable to Indoor Radon Exposure in France: Impact of the Risk Models and Uncertainty Analysis », dans Environmental Health Perspectives, May 2006, 114, p. 1361–1366 [texte intégral]. Consulté le 2007-08-10
  5. http://hiroshimabomb.free.fr/desintegration.jpg
  6. Agréments des laboratoires pour le dépistage du Radon sur le site legifrance
  7. établissements d'enseignements, sanitaires et sociaux avec hébergement, thermaux et péninentiaires
  8. http://pagespro-orange.fr/dosirad/radon.htm
  9. http://pagespro-orange.fr/dosirad/M_EMPL-FR.htm

[modifier] Voir aussi

wikt:

Voir « radon » sur le Wiktionnaire.

Actinon Thoron

[modifier] Liens externes