रेडॉन : किरणोत्सर्गी (भेदक कण वा किरण बाहेर टाकणारे) वायुरूप मूलद्रव्य .चिन्ह Rn अणुक्रमांक (अणूमधील प्रोटॉनांची संख्या) ८६ सर्वांत स्थिर समस्थानिकाचा (अणुक्रमांक तोच पण भिन्न अणुभार असलेल्या त्याच मूलद्रव्याच्या प्रकाराचा) अणुभार २२२ आवर्त सारणीतील [इलेक्ट्रॉन रचनेनुसार केलेल्या मूलद्रव्यांच्या कोष्टकरूप मांडणीतील ⟶ आवर्त सारणी] अभिजात वायुंच्या [⟶ अक्रिय वायु] शून्य गटातील शेवटचे आणि रंग, गंध व रूची नसलेले मूलद्रव्य याचे तीन नैसर्गिक व सु. २५ कृत्रिम समस्थानिक माहीत असून ते सर्व किरणोत्सर्गी आहेत नैसर्गिक समस्थानिकांचे द्रव्यमानांक (अणुकेंद्रातील प्रोटॉन व न्यूट्रॉन यांची एकूण संख्या) २२२, २२० आणि २१९ असून त्यांचे अर्धायुकाल (किरणोत्सर्गाची मूळची क्रियाशीलता निम्मी होण्यास लागणारे कालावधी) अनुक्रमे ३·८२३ दिवस ५४·५ सेंकंद व ३·९२ सेकंद आहेत कृत्रिम समस्थानिकांचे अर्धायुकाल काही मायक्रो सेकंदापासून ते काही तासांपर्यंत आहेत, तर यांपैकी काहींचे द्रव्यमानांक २०९ ते २१८ आणि २२१ असे आहेत संयुजा (इतर अणूंशी संयोग पावण्याची क्षमता दर्शविणारा अंक) शून्य असल्यामुळे याची इतर अणूंशी क्वचित विक्रिया होते (काहींच्या मते याची २ ही संयुजाही आढळते मात्र तीविषयी खातरजमा झालेली नाही) विद्युत् विन्यास (अणुकेंद्राभोवतील विविध कक्षांतील इलेक्ट्रॉनांची संख्या) २,८,१८,३२,१८,८ घनता (० से. तापमान व ७६० मिमी. दाब) ९.७२ ग्रॅ/लिटर रेडॉन हवेच्या ७·५ पट तर हायड्रोजनाच्या १०० पटींहून अधिक जड आहे (द्रवरूप रेडॉनाचे वि.गु. ४·४ तर घनरूपाचे ४ आहे.) हा वायू –६१·८ से. (उकळबिंदू) ला द्रवरूप होतो, तर –७१ से. (वितळबिंदू) ला घनरूप होतो. घनरूप रेडॉन अधिक थंड केल्यास तो मंद पिवळ्या प्रकाशाने चकाकतो आणि –१९५ से. या द्रवरूप हवेच्या तापमानाला हा रंग नारिंगी लाल होतो. 

इतिहास : फ्रीड्रीख एर्न्स्ट डोर्न यांनी १९०० साली रेडॉनाचा (रेडॉन –२२२) शोध लावला. याच्या थोरॉन (रेडॉन–२२०) या नैसर्गिक समस्थानिकाचा शोध आर्. बी.ओएन्झ व ई.रदरफर्ड यांनी १८९९ साली लावला, तर ॲक्टिनॉन (रेडॉन २१९) या दुसऱ्या नैसर्गिक समस्थानिकाचा शोध एफ्.ओ.गीझेल व आंद्रे ल्वी दब्यर्न यांनी स्वतंत्रपणे लावला (सु. १९०२) रॉबर्ट व्हिटलॉ-ग्रे व विल्यम रॅम्झी यांनी १९०८ साली रेडॉन अलग करून त्याच्या भौतिकीय गुणधर्मांचा अभ्यास केला व १९१० साली त्याची घनता मोजली .त्यांनी याला निटॉन हे नाव दिले. रेडियमाच्या किरणोत्सर्गी क्षयाने हा निर्माण होतो म्हणून पूर्वी याला रेडियम एमॅनेशन (चिन्ह Em) असेही नाव होते.या दोन जुन्या नावांवरून याचे रेडॉन हे नाव आले असून १९२३ साली हे नाव सर्वच समस्थानिकांसाठी स्वीकारण्यात आले तथापि रेडियम एमॅनेशन हे नाव अजूनही कधीकधी वापरले जाते. 

आढळ व वाटणी : भूकवचाचे खडक व मृदा यांच्यामध्ये युरेनियम, रेडियम व थोरियम अत्यल्प प्रमाणात असतात [उदा., दर दहा लाख भागांमध्ये युरेनियम (२३८) चे ३, थोरियम (२३२) चे ११ आणि युरेनियम (२३५) चा केवळ ०·०२ भाग आढळतात]. या मूलद्रव्यांच्या दीर्घकालीन किरणोत्सर्गी क्षयापासून रेडॉन (२२२) रेडॉन (२२०) किंवा थोरॉन (चिन्ह Tn) व रेडॉन (२१९) किंवा ॲक्टिनॉन (चिन्ह An) हे समस्थानिक या मूलद्रव्यांच्या प्रमाणातअखंडपणे निर्माण होत असतात. पैकी पहिल्या दोन समस्थानिकांचा मृदेमधील निर्मितीचा वेग जवळजवळ सारखाच असतो कारण थोरियमाचा क्षय अधिक मंदपणे होत असतो. अशा प्रकारे तयार झालेला रेडॉन (सर्व समस्थानिक) मुख्यतः खनिजांतच पकडून ठेवला जातो परंतु काही त्यातून बाहेर पडतो. हा मुक्त झालेला रेडॉन वायू भूपृष्ठालगतचे पाणी व प्रवाह तसेच वातावरणाचा भूपृष्ठालगतचा भाग यांच्यात सावकाशपणे मिसळला जात असतो. रेडॉन (२२०) चा अर्धायुकाल ५४·५ सेकंदच असल्याने कधीकधी भूपृष्ठाभागी येण्यापूर्वीच त्याचा क्षय होतो. त्यामुळे वातावरणात रेडॉन (२२२) चे प्रमाण अधिक आढळू शकते. 

अशा प्रकारे मृदेच्या दर चौ.मी. क्षेत्रफळातून दर सेकंदाला रेडॉन (२२२) चे सरासरी ७,५०० अणू, तर रेडॉन (२२०) चे फक्त १२० अणूच हवेत उत्सर्जित होत असतात. मात्र समुद्राच्या पृष्ठभागातून अशा तऱ्हेने रेडॉन (२२२) चे केवळ ५० अणूच हवेत जात असतात म्हणजे महासागरातून फक्त २% रेडॉन वातावरणात येत असतो.  

वातावरण : रेडॉन वायू जड असल्याने तो मृदेतून हवेत आल्यावर मुख्यतः वातावरणाच्या खालील भागात सर्वत्र मिसळला जातो. अशा प्रकारे १ मी. उंचीपर्यंतच्या भागात रेडॉन (२२२) चे प्रमाण दर लिटर मागे सु. ०·२ पायको क्यूरी (३,५०० अणू) असते. विशिष्ट परिस्थितीमध्ये हे प्रमाण दहा किंवा अधिकपटही आढळते. वातावरणात इतर काही ठिकाणी याचे दर लिटरमधील प्रमाण पुढीलप्रमाणे आढळते महासागरावरील हवा ०·०००५ ते ०·००५ पायको क्यूरी घरातील हवा ०·५ पायको क्यूरी मृदेतील हवायुक्त पोकळ्या १० ते ३० पायको क्यूरी वायुवीजन (हवा खेळती ठेवण्याची व्यवस्था) नसलेल्या गुहा १०० पायको क्यूरी वायुवीजन नसलेल्या युरेनियमाच्या खाणी १,००० ते १,००,००० पायको क्यूरी एकूण हवेचे आकारमान विचारात घेतल्यास तिच्यातील रेडॉन वायूचे प्रमाण ६ × १०–१८ टक्के एवढेच असते. कारण याच्या सर्व समस्थानिकांचा ऊर्जावान आल्फा कणांच्या उत्सर्जनाने किरणोत्सर्गी क्षय होत असतो. अशा प्रकारे हा निसर्गात विरळाच आढळणारा लेशमात्र वायू आहे. 

रेडॉन व त्याची अपत्य मूलद्रव्ये वातावरणीय विजेच्या संदर्भात महत्वाची असून हवेचे जमिनीलगत होणारे जवळजवळ निम्मे आयनीभवन (विद्युत् भारित अणू, रेणू वा अणुगट निर्माण होण्याची क्रिया) रेडॉन (२२२) व रेडॉन (२२०) हे समस्थानिक व त्यांची अपत्य मूलद्रव्ये यांच्याद्वारे झालेले असते. अशाप्रकारे दर लिटरमागे दर सेकंदाला आयनांची दहा हजार युग्मे निर्माण होतात. 

पाणी : रेडॉन पाण्यात सहजपणे विरघळत असल्याने सार्वजनिक पाणी पुरवठ्याच्या पाण्यातही हा आढळतो. १९६६ सालच्या अंदाजानुसार पृष्ठभागी असणाऱ्या पाण्यात दर लिटरमध्ये १० पायको क्यूरी, तर भूमिजलात दर लिटरमध्ये १०० ते १,००० पायको क्यूरी आणि खोल विहिरींतील वा खनिज झऱ्यांच्या पाण्यात दर लिटरमध्ये १ लाख वा अधिक पायको क्यूरी या प्रमाणात रेडॉन आढळतो. नद्यांमार्फत रेडॉन महासागरात जातो. तेथे या दोन समस्थानिकांचे प्रमाण दर लिटरमध्ये ०·९ पायको क्यूरीएवढे आढळते. हवा व समुद्र यांच्या आतंरपृष्ठावर रेडॉनाचे प्रमाण कमी तर समुद्राच्या तळाशी अधिक आढळते. रेडॉन (२२२) चे अणू जलपृष्ठांतून सहजगत्या निसटून बाहेर पडत नाहीत. त्यामुळे याचे समुद्रावरच्या वायुराशींमधील (हवेतील) प्रमाण जमिनीवरच्या वायुराशींतील प्रमाणाच्यासु. एक टक्काच आढळते. 


संश्लेषण : सायक्लोट्रॉन व इतर ⇨कणवेगवर्धकांत कृत्रिम मूलद्रव्यांतरणाच्या (एका अणूजातीचे भिन्न मूलद्रव्याच्या अणूजातीत रूपांतर करण्याच्या अणुकेंद्रीय प्रक्रियेच्या) विक्रिया करून रेडॉनाचेकृत्रिम समस्थानिक बनविण्यात आले आहेत. अशा सु. २५ समस्थानिकांपैकी २११ द्रव्यमानांकाचा समस्थानिक सर्वांत स्थिर असून त्याचा अर्धायुकाल १६ तास आहे. रेडॉनाचा यापेक्षा अधिक स्थिर व दीर्घकाळ टिकणार समस्थानिक आढळणार नाही, अशी शास्त्रज्ञांनी खात्री झाली आहे. 

                                      

(अ) U238                ⟶                          ||           Ra226       ⟶          Rn222       ⟶           Po218       ⟶                           Pb 218      ⟶

                                ४·५१ ×१०९ वर्षे                                    १६०० वर्षे               ३·८२ दिवस           ३·८५ मिनिटे                          २६·८ मिनिटे

                                                                                                b, a                        b                              b                              a 

                                                                                Bi214        ⟶           Pb210       ⟶           Bi210        ⟶           Po210       ⟶           Pb260       (स्थिर) 

                                                                                                १९·७ मिनिटे          २१ वर्षे                    ५ दिवस                  १३८ दिवस

                                a                                             a                             a                             a                             b 

(आ)       Th232       ⟶          ÷÷            Ra 224      ⟶           Rn220       ⟶           Po216       ⟶           Pb212       ⟶

                १·४१×१०१०                                         ३·६४ दिवस           ५५ सेकंद                ०·१५ सेकंद           १०·६ तास 

                                                                                b, a 

                                                                Bi212        ⟶           Pb208 (स्थिर)       

 रेडॉन (२२२) व रेडॉन (२२०) यांच्या काही क्षय प्रक्रिया : (अ) शिसे (२०६) ची निर्मिती (आ) शिसे (२०८) ची निर्मिती. 

रेडियम लवणाच्या विद्रावामधून हवेचे बुडबुडे जाऊ देतात आणि नंतर रेडॉन व हवा गोळा करून रेडॉन अलग मिळवितात. रेडियम युक्त खनिजे उच्च तापमानाला तापविल्यासही रेडॉन मिळतो. रेडॉनाचे संहत (दाट) नमुने मिळविण्यासाठी रेडॉनाचा रेडियमयुक्त उद्गम जलविद्रावात किंवा सच्छिद्र घनरूपात एका काचेच्या पात्रामध्ये ठेवतात. यातून रेडॉन सहजपणे निघतो. गोळा होणारा रेडॉन थोड्या थोड्या दिवसांनी पंपाने काढून घेऊन शुद्ध करतात आणि दाब देऊन काचेच्या वा धातूच्या छोट्या नलिकांमध्ये (कुप्यांमध्ये) भरतात. अशी सीलबंद नलिका भेदक गॅमा किरणांचा उद‌्गम म्हणून उपयुक्त असते. ⇨प्रारण चिकित्सा व क्ष-किरण चित्रणात या नलिका वापरतात. 

गुणधर्म : रेडॉनाचा विद्युत् विन्यास स्थिर असल्याने त्याला हीलियम, निऑन, आर्‌गॉ न, क्रिप्टॉन व झेनॉन या इतर ⇨अक्रिय वायूंचे वैशिष्ट्यपूर्ण गुणधर्म प्राप्त झालेले आहेत. अक्रिय वायूंपैकी हा सर्वांत अधिक सहजपणे द्रवरूप व संघनित होणारा तसेच पाण्यात सर्वाधिक विरघळणारा वायू आहे. कार्बनी विद्रावकांतही (विरघळविणाऱ्या द्रव्यांतही) हा चांगला विरघळतो. किरणोत्सर्गामुळे हा विषारी ठरतो. 

रेडॉन (२२२) च्या संपर्कात येणाऱ्या कोणत्याही पृष्ठावर त्याच्या किरणोत्सर्गी लेप बसतो. या लेपात अल्प काळ टिकणारी याची अपत्य मूलद्रव्ये असतात (उदा., रेडियम A, B, C, C¢व C²).या निक्षेपाच्या प्रारणात (उत्सर्जित होणाऱ्या तरंगरूपी ऊर्जेत) ऊर्जावान आल्फा, बीटा व गॅमा किरण असतात. यांपैकी रेडियम C चे भेदक गॅमा किरण लक्षणीय आहेत. या निक्षेपाचा जलदपणे क्षय होत जाऊन रेडियम D (शिसे २१०), पोलोनियम व शेवटी स्थिर शिसे (२०६) ही निर्माण होतात. थोरॉन व ॲक्टिनॉन यांच्यापासूनही असे निक्षेप साचतात परंतु ते अत्यल्प काळ टिकणारे असल्याने तेवढे महत्त्वाचे नाहीत. 

लोणारी कोळसा,सिलिका जेल इत्यादींद्वारे रेडॉनाचे सहजपणे अधिशोषण (पृष्ठभागी शोषले जाण्याची क्रिया) होते. या गुणधर्माचा वापर वायुरूप अशुद्धीं पासून रेडॉन वेगळा करण्यासाठी करतात. असा लोणारी कोळसा ३५० से. पर्यंत तापविल्यास रेडॉन परत मिळतो.  

संयुगे : रेडॉन डायफ्ल्युओराइड यासंयुगाचे अस्तित्व १९६२ साली प्रस्थापित झाले असून झेनॉन फ्ल्युओराइड तयार करताना असणाऱ्या तापमान व दाब यांच्या परिस्थितीत रेडॉन व फ्ल्युओरीन यांच्यात विक्रिया होऊन हे संयुग बनते. अक्रिय वायूंच्या अशा संयुगांपेक्षा हे संयुग रासायनिक दृष्ट्या अधिक स्थिर आहे तथापि   झेनॉन फ्ल्युओराइडापेक्षा हे कमी बाष्पनशील (बाष्परूपात उडून जाणारे) आहे. 

शू्न्य अंश से. तापमान व वातावरणीय दाब या स्थितीत रेडॉनाचे हायड्रेट तयार होते, तर फिनॉलाबरोबर रेडॉनाचे Rn․ 2C6H5OH हे स्थिर संयुग (वितळबिंदू ५० से.) बनते. क्लोरीन, ब्रोमीन, आयोडीन किंवा धातू असलेल्या काही थोड्या फ्ल्युओरीन संयुगांशी रेडॉनाचा संयोग होतो. तसेच हायड्रोक्लोरिक व हायड्रोब्रोमिक अम्ले, हायड्रोजन सल्फाइड, सल्फर डाय-ऑक्साइड व कार्बन डाय-ऑक्साइड यांच्यात पुष्कळ रेडॉन समाविष्ट होतो. हायड्रोक्लोरिक अम्लाबरोबरचे रेडॉनाचे द्रव्य (संयुग नव्हे) हे पुरेसे स्थिर असून इतर वायूपासून रेडॉन अलग करण्यासाठी त्याचा उपयोग होतो. अल्प अर्धायुकाल व किरणोत्सर्गाची ऊर्जा यांच्यामुळे रेडॉनाच्या संयुगाचे प्रायोगिक दृष्टीने अनुसंधान करणे अवघड होते. 

उपयोग : रेडॉनाच्या सीलबंद कुप्यांचा उपयोग काही प्रकारच्या कर्करोगांवर उपचार करण्यासाठी होतो. यांतून बाहेर पडणाऱ्याभेदक गॅमा किरणांमुळे कर्कपेशी मरतात. कधीकधी अशा कुप्या रोगग्रस्त भागांत बसविण्यातही येतात. आता या नलिकांची जागा नवीन व अधिक अचूक प्रारणास्त्रोतांनी घेतली आहे. कधीकधी बेरिलियमाच्या चूर्णाबरोबर मिसळलेल्या रेडॉन प्रयोगशाळेत न्यूट्रॉनांचा उद्‌ग म म्हणून वापरतात. 

भूमिगत व वातावरणातील वायुप्रवाहां च्या अध्ययनात व संशोधनात रेडॉन (२२२) व रेडॉन (२२०) यांचा मोठ्या प्रमाणावर उपयोग केला जातो. अशा प्रकारे वायुराशींच्या हालचालींमधील ⇨मार्गण मूलद्रव्य म्हणून रेडॉन (२२२) विशेष उपयुक्त आहे (उदा., सहारा, अटलांटिक, खंडीय प्रदेश ते हवाईतील व्यापारी वारे येथपर्यंतची वायुराशींची हालचाल किंवा दक्षिण गोलार्धातील खंड ते अंटार्क्टिकपर्यंतची होणारी वायुराशींची हालचाल) वातावरणाच्या खालच्या भागात वायुकलिले (द्रव वा घन पदार्थांच्या अतिसूक्ष्म कणांची वायूतील निलंबने) किती काळ राहतात हे ठरविण्यासाठीही रेडॉन (२२२) चा उपयोग होतो, तर भूपृष्ठालगतच्या १ मी. उंचीपर्यंतच्या भागातील पृष्ठभागी होणारी मिश्रणक्रिया व वातावरणाची विद्युतीय वैशिष्ट्ये अभ्यासण्यासाठी रेडॉन (२२०) चा चांगला उपयोग होतो. 


झरे व विहिरी यांमधील पाणी, तसेच मृदा व खडक यांच्यातील रेडॉन (२२२) च्याप्रमाणात होणाऱ्‍या बदलांचा उपयोग भूकंपाविषयीचे भाकीत करण्यासाठी होऊ शकेल, असे सुचविण्यात आले आहे.

आरोग्यविषयक समस्या : रेडॉनाच्या क्षयातून निर्माण होणारी द्रव्ये श्वासनलिकेच्या अधिस्तरावर व फुप्फुरांमध्ये साचतात. त्यामुळे कर्करोग होऊ शकतो म्हणून युरेनियमाच्या खाणी, कारखाने इ. ठिकाणी एक लिटर हवेत रेडॉन (२२२) ची सुरक्षित पातळी ३० पायको क्यूरी, तर सर्वसाधारण ठिकाणी ही पातळी १० पायको क्यूरीअसावी, असे ठरविण्यात आले आहे. यासंबंधात अमेरिकेत १९६८ साली वॉल्श-हीली कायदा करण्यात आला. युरेनियमाच्या खाणींत ही पातळी हजारो पायको क्यूरी असू शकते. म्हणून खाणकामगारांच्या सुरक्षिततेसाठी खाणींत वायुवीजनाची योग्य प्रकारची व्यवस्था करतात व इतर प्रकारची दक्षता घेतात. 

रेडॉनापासून बनणाऱ्या शिसे (२१०) या अपायकारक समस्यानिकाचा प्रादुर्भाव अनेक जीवांत होऊ शकतो.उदा., तंबाखूच्या पानांमधून हवा गाळून जाताना हा समस्थानिक त्यांच्यात पकडला जातो. यामुळे कधीकधी सिगारेटींमध्ये याचे व पोलोनियम (२१०) या त्याच्या अपत्य मूलद्रव्याचे प्रमाण जास्त आढळते. तसेच शिसे (२१०) दगडफुलांतही पकडून ठेवले जाते व ही दगडफुले रेनडियर खातात. त्यामुळे अशा सिगरेटी ओढणारे व अशा रेनडियरांचे मांस खाणारे यांना त्याचा उपद्रव पोहोचण्याची शक्यता असते.  

अमेरिकेच्या पश्चिम भागात काळजी घेतली नाही, तर पिण्याच्या पाण्यातील रेडॉनाचे प्रमाण वाढते. ब्राझील व केरळ यांसारख्या काही प्रदेशांत युरेनियम व थोरियम यांचे आणि त्यामुळे पर्यायाने रेडॉन (२२२) व रेडॉन (२२०) यांचे निसर्गातील प्रमाण सर्वसाधारण प्रमाणाच्या दहा ते शंभर पट आढळते. याचा येथील लोकांच्या आरोग्यावर काय परिणाम होत असावा, याचे मूल्यमापन करण्यात येत आहे. 

विशेषतः भूपृष्ठालगत युरेनियमयुक्त ग्रॅनाइट खडक असणाऱ्या प्रदेशांत रेडॉन अधिक प्रमाणात बाहेर पडत असतो. उघड्यावर तो हवेमध्ये विखुरला जातो परंतु घरात त्याचे प्रमाण वाढत जाते. त्यामुळे काही ठीकाणी घरामधील हवेत व पाण्यात याचे प्रमाण सुरक्षित पातळीच्या चार पटींपर्यंत वाढलेले आढळते. अशा प्रकारे अमेरिकेतील ८० लाख घरांत रेडॉनाचे प्रमाण सुरक्षित पातळीपेक्षा जास्त असल्याचे आढळले आहे. अशा प्रकारे फुप्फुसाचा कर्करोग होऊन अमेरिकेस दरवर्षी सु. ५,००० ते २०,००० लोक तर ब्रिटनमध्ये ९०० लोक मरतात, असा अंदाज व्यक्त करण्यात आला आहे. योग्य प्रकारचे वायुवीजन, जमीन रेडॉनाच्या दृष्टीने सीलबंद करणे, पंखे वा नळ यांच्याद्वारे रेडॉन काढून टाकणे वगैरे यावरचे प्रतिबंधक उपाय आहेत. मात्र हे उपाय महागडे असून त्यांसाठी पुरेसा निधी उपलब्ध होत नाही. 

विश्लेषण : रेडॉन वायूच्या आल्फा कणांचे सरळ आयनीकरण कोठीत [⟶ कण अभिज्ञातक] मापन करून त्याच्या अत्यल्प नमुन्याचेही विश्लेषण करता येते. रेडॉनाच्या अपत्य मूलद्रव्यांपासून उत्सर्जीत होणारे गॅमा प्रारण योग्य त्या गणित्राने मोजूनही त्याचे मोजमाप करता येते. रेडयमाच्या इयत्तीकृत प्रमाणाशी या गॅमा प्रारणाच्या तीव्रतेची तुलना करून रेडॉनाचे मिलिक्यूरीतील प्रमाण काढता येते.  

पहा : अक्रिय वायु. 

संदर्भ : 1. Cook, G. A. Argon Helium and the Rare Gases, New York, 1961.

            2. Eisenbuo M. Environmental Padiocationvity, New York ,1973.

             3. Moody G. J. Thomas, J. D. R. Noble Gases and their Compounds, New York, 1964.

             वामनाचार्य, गजानन ठाकूर, अ. ना.