Radon entsteht beim radioaktiven Zerfall von Radium. Dieser radioaktive Zerfall setzt gesundheitsschädliche radioaktive Strahlung frei, sogenannte Alpha-Strahlung.

Hat Radium eine Atommasse von 226u bzw. 224u, so wird durch die Abspaltung des Alphateilchens mit einer Masse von 4u ein Atom mit einer Masse 222u und 220u gebildet, das Edelgas Radon. Der Zerfall von Radium wurde erstmalig von Marie Curie entdeckt. Sie starb an Leukämie als Folge ihrer Arbeit mit radioaktiver Strahlung.

Warum gibt es radioaktive Atome?

Natürliche Strahlungsquellen sind noch die Reste einer strahlenden Erdgeschichte. Bei der Entstehung der Erde waren ungeheure Energien im Spiel. Energien, bei denen auch radioaktive Elemente entstanden sind. Diese Elemente sind nicht stabil. Sie zerfallen in einem Kettenprozess, ein Element entsteht aus dem anderen. Am Ende einer Zerfallsreihe steht ein stabiles Atom, das nicht mehr radioaktiv ist. Die natürliche radioaktive Strahlung hat so im erdgeschichtlichen Zeitrahmen bereits extrem abgenommen.

Zerfallsreihen

Es gibt heute noch zwei wichtige natürliche Zerfallsreihen, die von Uran 238 und Thorium 232, bei denen jeweils Radium und damit auch Radon freigesetzt werden. Die meisten strahlenden Elemente sind also bereits in den etwa 4.6 Milliarden Jahren Erdgeschichte komplett in stabile Elemente zerfallen. Übrig geblieben von der strahlenden Vergangenheit sind Elemente mit einer extrem langsamen Zerfallsrate. Hier wird meist die Halbwertszeit als Mass angegeben, die Zeit, in dem eine Menge auf die Hälfte abgenommen hat. Beim Uran 238 ist diese Halbwertszeit etwa 4.5 Milliarden Jahre, es gab also bei der Entstehung der Erde etwa doppelt so viel Uran. Beim Thorium sind es sogar 15 Milliarden Jahre. Der Zerfall von Thorium ist also extrem langsam. Da fragt man sich dann doch, warum aus diesem Zerfall überhaupt etwas Messbares entstehen kann.

Tatsächlich findet sich Thorium mit 7 bis 13 mg/kg im Gestein der Erdkruste etwa um den Faktor 3 mehr, als Uran mit einem Anteil von 2-4 mg/kg. Ein Teil des Thorium 232 hat sich aus dem Zerfall von Uran 240 und Uran 236 gebildet. Ein Teil gibt es vielleicht seit der Erdentstehung.

Überall, wo Uran und Thorium im Boden ist, entsteht auch Radon

Überall im Gestein, in Kies, Lehm, Silikaten und anderen Mineralien ist Uran und Thorium enthalten - und damit auch die anderen Zerfallsprodukte.

Für die Radonentstehung sind dann die Elemente Radium 226 und 224 verantwortlich. Beide Isotope zerfallen weiter unter Verlust von einem Alphateilchen zu Radon 222 und dem Isotop 220. ²²²Rn hat mit 3.4 Tagen eine wesentliche längere Halbwertszeit als ²²⁰Rn mit 55.6 Sekunden. So kann es sich stärker akkumulieren, genauso seine Zerfallsprodukte.

Wichtig für die gesundheitliche Bewertung ist nur das Radon 222