Radon - Définition

Histoire

Appareil utilisé par Ramsay et Whytlaw-Gray pour isoler le radon. M est un tube capillaire, dans lequel fut isolé près de 0,1 mm³ de gaz.

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 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 au cours desquelles il constate que les composés de radium émanent 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 en 1918; suivis de radeon, thoreon, et actineon en 1919, et finalement radon, thoron, et actinon en 1920.

Constatant la similarité 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.

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, entis 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 reçu 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.

Radon dans l'environnement

Le radon est issu de la désintégration de l'uranium naturellement contenu dans les sols ou amené par l'homme lors de certaines activités industrielles, minières, militaires...
Il est surtout 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.

Les taux de radioactivité observés dans la nature correspondent à des concentrations qu'il est impossible de détecter directement par des moyens chimiques : 1000 Bq/m³ d'air (concentration largement supérieure à ce qui est habituellement observé) traduisent la présence de 0,17 picogramme de radon par m³ — soit une concentration molaire de l'ordre d'un millionième de millionième de millionième — alors qu'une concentration relative de l'ordre du millionième est déjà très difficile à détecter. Toute la radioactivité de l'atmosphère terrestre n'est due qu'à quelque dizaines de grammes de radon. Un air chargé en radon ne change donc pas de composition observable ni de propriétés physico-chimiques (le changement porte sur des « traces de traces de traces »), mais se charge d'une qualité radioactive qui semble venir de nulle part.

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. La concentration du radon dans l'atmosphère est si faible que des eaux naturellement riches en radon le perdent au contact de l'atmosphère. De ce fait, les nappes d'eaux souterraines, en contact direct avec les roches où le radon est produit, sont plus chargées en radon que les eaux de surface. De même, dans les sols, la zone saturée en eau a une concentration plus forte que la zone aérée, en contact indirect avec l'atmosphère.