화합물 사전 - 라돈(Radon)
Teledyne hastings 사의 Mass Flow Meter / Controller 를 이용해 가스 유량을 측정할 수 있는
가스 화합물의 종류에 대해 알아보는 시간입니다.
이번 시간에는 원소기호 Rn 인 라돈에 대해 알아보도록 하겠습니다.
화합물 설명
라돈은 원자번호 86번의 방사성 원소로 상온에서 무색, 무취, 무미의 기체 상태를 유지하는 혼합물로
주기율표의 18족에 속하는 비활성 기체중 상온에서의 밀도(9.73 g/L)가 가장 높아
지구 해수면의 대기 밀도(1.217 g/L)보다 약 8배가 높은 밀도를 가지고 있는 방사성 원소 입니다.
여기서 비활성 기체란 주기율표 18족에 속하는 헬륨(Helium), 네온(Neon), 아르곤(Argon),
크립톤(Crypton), 제논(Xenon), 라돈(Radon) 등의 6개 원소를 말하는데,
이 원소들은 전자 껍질이 전자로 채워져 있기 때문에 화합물을 만들 수는 있지만 쉽지 않고,
같은 종류의 원자들과도 결합하지 않으며 자연 상태에 있을 경우
무색, 무취, 무미의 특징을 가지고 있습니다.
라돈은 우라늄(Uranium)과 토륨(Thorium)의 방사성 붕괴(Radioactive Decay) 중 생성되는
방사성 원소(Radioactive Elements)로 모든 동위 원소들이 강한 방사선을 내고 방사성이 짧은데,
여기서 방사성 원소란 방사능을 가진 원소들을 총칭하는 용어로
원자핵이 알파, 베타, 감마 등의 방사선을 방출하고 여러번의 방사성 붕괴과정을
거치며 안정한 원소로 변하게 됩니다.
라돈은 토륨의 방사성을 조사하고 있던 영국의 물리학자 어니스트 리더퍼드(Ernest Rutherford)와
로버트 오웬스(Robert Bowie Owens)에 의해 1899년에 발견되었습니다.
리더퍼드는 토륨이 공기 중에 있을 때보다 납상자 안에 있을 때 더 많은 방사선이 나온다는 사실을 발견하고
토륨이 몇 분 동안 활발하게 방사선을 내는 방사성 물질을 방출하고 있다고 결론지었습니다.
1904년에는 스코틀랜드의 화학자 윌리엄 램지(William Ramsay)가 라듐에서 나오는 방사성 물질이
불활성 기체에 속하는 원소라고 주장하며 이 원소를 '라듐으로부터' 라는 뜻의 Exradio 라고 불렀으며,
토륨과 악티늄 역시 같은 맥락으로 Exthorio 와 Exactinio 라고 부르는 것을 제안했습니다.
라돈은 1923년까지 라듐, 토륨, 악티늄 방사성 물질이라는 이름으로 불렸으나,
이 세가지 물질이 같은 원소의 동위원소들이라는 것이 확실해 짐에 따라 결국 라돈이라고 확정되었습니다.
라돈은 우라늄 광석이나 인삼염, 혈암, 화강암, 편마암, 편암과 같은 화성암 및 석회암에서 발견되는
라듐(Radium)의 방사성 붕괴에 의해 생성되기 때문에 공기중 또는
온천이나 광천과 같은 천연수에 미량 포함되어 있으며,
암석과 토양 등에 천연적으로 존재하는 우라늄 광물 속에 흡착되어 존재할 수 있습니다.
공업적인 제조 방법으로는 우라늄 광성을 처리하는 과정에서 생성되는 기체를 수집해
혼합되어 있는 산소와 이산화 탄소, 수증기 등을 제거하고 액체 질소를 이용해
응축시키면 고체 라돈을 얻을 수 있습니다.
라돈은 핵 붕괴 생성물에서 방출되는 강한 방사선을 이용하는 산업에서 사용됩니다.
20세기 초반에는 라돈 기체를 밀봉된 금바늘에 넣고 생체에 이식시켜
암 셈포를 파괴하도록 하였으나, 건강한 세포도 방사선에 의해 손상되고
조작이 복잡해 지금은 대부분 다른 방사성 동위원소들로 대체되었습니다.
또한 라돈은 다른 기체나 액체에 첨가되어 기체의 리크(Leak) 현상을 검출하는데도 사용되었습니다.
라돈은 방사성 붕괴 생성물들이 내는 강한 방사선 때문에 인체에 매우 해로운 원소입니다.
중세 시대부터 광산에서 일했던 광부들의 수명이 짧고 폐병(폐암)으로 사망한 경우가 많았는데,
이의 주된 원이이 라돈인 것으로 여겨지고 있습니다.
라돈은 환기가 잘 되지 않는 건물의 실내, 특히 지하실에 축적되어 거주자의 건강을 위협할 수 있습니다.
미국 환경 보호국은 라돈 흡입이 흡연 다음으로 큰 폐암 발병 요인이며,
실제로 폐암 환자의 약 10%가 라돈 흡입에 의한 것으로 간주하고 있습니다.
영어 이름 : Radon
한글 이름 : 라돈
화학식 : Rn
질량 : 222 g/mol
밀도 : 9.73 g/L (STP : 0℃, 760 Torr 기준)
녹는점 : -71℃
끓는점 : -61.7℃
Wetted Material
가스 화합물의 종류에 따라 Mass Flow Meter / Controller 의 가스 접촉부 재료가 달라져야 하기 때문에
유량 측정을 위한 MFC 를 선택하기 전, 항상 가스 혼합물에 대한 Wetted Material 을 참고해야 합니다.
매우 만족(Excellent)
없음
좋음(Good, Most Conditions)
없음
좋지 않음(Fair, Limited Life, Restricted Conditions)
없음
만족스럽지 않음(Unsatisfactory)
없음
사용 불가(Unserviceability)
316 Stainless, Steele, Aluminum, Brass, Constantan, Monel, Sn/Pb, Indium, ChemRaz(505),
Nickel, Nylon, Buna-N, Viton, Delrin, Kalrez, TFE, Zytel(Nyl6.6), Polyethylene, Neoprene
Teledyne Hastings 사의
Mass Flow Meter / Controller 는
다양한 종류의 가스 유량 측정이 가능하며,
각각의 가스에 맞는 Wetted Material 을 사용하여
높은 정확도의 유량 측정이 가능합니다.
가스 혼합물 및 사용 가능한 Wetted Material,
그리고 Mass Flow Meter / Controller 에 대한 문의는 아래의 링크를 참고하시기 바랍니다.
참고
위키피디아 : https://en.wikipedia.org/wiki/Radon
https://en.wikipedia.org/wiki/Radioactive_decay
https://en.wikipedia.org/wiki/Inert_gas
https://en.wikipedia.org/wiki/Ernest_Rutherford
https://en.wikipedia.org/wiki/Robert_Bowie_Owens
https://en.wikipedia.org/wiki/William_Ramsay
지식백과 : https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1086539&cid=40942&categoryId=32262 https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=3576538&cid=58949&categoryId=58982
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=2284059&cid=42419&categoryId=42419
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1388902&cid=42566&categoryId=42566
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