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ラドン222（222Rn、Rn-222、歴史的にはラジウム放出とも呼ばれる）は、ラドンの最も安定な同位体であり、半減期は3.82146日である[ 1 ] 。これは、原始ウラン238の崩壊系列の中間体であり、ラジウム226の直接の崩壊生成物である。ラドン222は1899年に初めて観測され、数年後に新しい元素の同位体として同定された。1957年に、以前はラドン222のみの名称であったラドンという名称が、元素の名称となった。気体であり放射能が高いため、ラドン222は肺がんの主な原因の1つである[ 4 ]。
1898年に放射性鉱石の化学分析によってラジウムが発見された後、マリーとピエール・キュリーは1899年にラジウムから放出される新しい放射性物質を観察し、それが数日間強い放射能を示した。[ 5 ]ほぼ同時期に、アーネスト・ラザフォードとロバート・B・オーウェンズは、トリウム化合物から同様の（ただし寿命の短い）放出を観察した。[ 6 ]ドイツの物理学者フリードリヒ・エルンスト・ドルンは1900年代初頭にこれらの放出を広範囲に研究し、新しい気体元素であるラドンに起因するものとした。特に、彼はウラン系列の生成物であるラドン222を研究し、それをラジウム放出と呼んだ。[ 7 ]
20 世紀初頭、元素ラドンはいくつかの異なる名前で知られていました。元素の化学的性質を広範囲に研究した化学者ウィリアム・ラムゼーは、ニトンという名前を提案し、ラザフォードは当初エマネーションという名前を提案しました。当時、ラドンは同位体222 Rnのみを指し、アクチノンとトロンという名前はそれぞれ219 Rn と220 Rnを指していました。[ 8 ] 1957 年、国際純正・応用化学連合(IUPAC) は、同位体命名規則に関する新しい規則に基づいて、ラドンという名前を222 Rnだけでなく元素全体を指すものとして推奨しました。[ 8 ]この決定は、ラザフォードによるラドン220の同定よりもドーンによるラドン222の同定に過大な評価を与えていると考えられたため、物議を醸した。また、歴史的にラドンという名前が使われていたため、元素なのか同位体222Rnなのかが議論されているという混乱が生じた。[ 8 ]
ラドン222は、半減期1600年のラジウム226のアルファ崩壊によってウラン系列で生成されます。ラドン222自体は半減期3.8215日のポロニウム218にアルファ崩壊します。ポロニウム218はラドンの最も安定な同位体です。 [ 1 ]その最終崩壊生成物は安定な鉛206です。
理論上、222 Rn は222 Raへの二重ベータ崩壊が可能であり、2 つの質量の差によっては、222 Frへの単一ベータ崩壊も許容される可能性がある。[ 9 ]これらの崩壊モードが探索され、両方の遷移に対して 8 年の部分半減期の下限が得られている。原子質量評価の最新版[ 2 ]では、質量の差は(−6 ± 8) keVであり、したがって単一ベータ崩壊はエネルギー的におそらく禁止されている。
ラドン同位体はすべて、放射能、気体状であること、化学的に不活性であること、および崩壊生成物（娘核種）の放射能のために危険です。ラドン222は、半減期が長いため、ウラン238の崩壊から微量に生成される土壌や岩石に浸透し、建物やウラン鉱山に濃縮されるため、特に危険です。これは、はるかに速く崩壊する（半減期が1分未満）ため、屋内放射線被ばくに大きく寄与しない他の天然同位体とは対照的です。[ 10 ]高濃度では、気体の222Rnが吸入され、呼気前に崩壊し、その結果、短寿命の娘核種（アルファ線放出核種である218Poと214Poを含む）が肺に蓄積され、そこで照射された肺細胞と密接に接触します。したがって、 222Rnとその娘核種への長期間の曝露は、最終的に肺がんを引き起こします。[ 10 ]あるいは、ラドンは汚染された飲料水や摂取したラジウムの崩壊によって体内に入る可能性があり[ 4 ]、ラドン拡散はラジウムの最大の危険の 1 つとなっています。[ 11 ]したがって、222 Rn は発がん性物質であり、実際、米国では喫煙に次いで2 番目に多い肺がんの原因であり[ 4 ]、ラドン誘発性肺がんによる死亡者数は年間 2 万人を超えています。[ 10 ] [ 12 ]