Radon
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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 (La densité ou densité relative d'un corps est le rapport de sa masse volumique à la masse volumique d'un corps pris comme référence. Le corps de référence est l'eau pure...). Le radon (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...) a son nom depuis 1923.

Dès 1899, Pierre et Marie Curie (Maria Sk?odowska-Curie (née à Varsovie le 7 novembre 1867 et décédée à Sancellemoz le 4 juillet 1934), connue en France sous le nom de Marie Curie, est une physicienne polonaise naturalisée...) observent que le « gaz » émis par le radium (Le radium est un élément chimique de symbole Ra et de numéro atomique 88.) reste radioactif pendant près d'un mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.). Au cours de cette même année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la Terre autour du Soleil.), 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 (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de volume propre : un gaz...) radioactif, qui conserve sa radioactivité (La radioactivité, phénomène qui fut découvert en 1896 par Henri Becquerel sur l'uranium et très vite confirmé par Marie Curie pour le thorium, est un...) 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 (Le polonium est un élément chimique de symbole Po et de numéro atomique 84. C'est un métalloïde dont l'isotope 210Po est présent naturellement à l'état de traces dans les minerais d'uranium.). 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 (Le xénon est un élément chimique, de symbole Xe et de numéro atomique 54. Le xénon est un gaz noble, inodore et incolore. Dans une lampe à...), ainsi que leur inertie (L'inertie d'un corps découle de la nécessité d'exercer une force sur celui-ci pour modifier sa vitesse (vectorielle). Ainsi, un corps immobile ou en mouvement...) 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 (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la Terre sur un corps massique en raison uniquement du voisinage de la Terre. Elle est...) atomiques.

En 1923, le comité international des éléments chimiques et l'union internationale de chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles...) 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 noyau d'un atome est constitué en première approche de protons et de neutrons. En physique nucléaire, deux atomes sont dits isotopes s'ils ont le même nombre de protons. Le nombre de protons dans le...) 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 (L'uranium est un élément chimique de symbole U et de numéro atomique 92. C'est un élément naturel assez fréquent : plus abondant que l'argent, autant que le molybdène ou l'arsenic, quatre fois moins...) naturellement contenu dans les sols ou amené par l'homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement « Homme ». Par distinction, l'homme prépubère est appelé un...) 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 (Le mot massif peut être employé comme :) central, les Vosges et la Corse (La Corse (Corsica en corse) est une île de la mer Méditerranée et une région française, ayant toutefois un statut spécial (officiellement...).

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 (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'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 (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) terrestre n'est due qu'à quelque dizaines de grammes de radon. Un air chargé en radon ne change donc pas de composition observable (Dans le formalisme de la mécanique quantique, une opération de mesure (c'est-à-dire obtenir la valeur ou un intervalle de valeurs d'un paramètre physique, ou plus généralement une...) ni de propriétés physico-chimiques (le changement porte sur des « traces de traces (TRACES (TRAde Control and Expert System) est un réseau vétérinaire sanitaire de certification et de notification basé sur internet sous la responsabilité de la Commission européenne dans le...) de traces »), mais se charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de transport donné, et qui donne lieu à un paiement ou un bénéfice non pécuniaire pour être transporté.) 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 (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent...). De même, dans les sols, la zone saturée en eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) a une concentration plus forte que la zone aérée, en contact indirect avec l'atmosphère.

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