Dorn, Curie czy Rutherford – kto jest odkrywcą radonu?
28.12.2021
Do niedawna za właściwego odkrywcę radonu świat nauki uważał niemieckiego fizyka Friedricha Ernsta Dorna. Tę opinię jednak podważano, a współcześni badacze uważają, że odkrycie radonu nie jest sukcesem jednego człowieka.
Wiele naukowych źródeł m.in. Raport Międzynarodowej Unii Chemii Czystej i Stosowanej podaje, że radon został odkryty w 1900 roku przez niemieckiego chemika Friedricha Ernsta Dorna. W 2003 roku dwóch naukowców z University of North Texas w Stanach Zjednoczonych - James L. Marshall i Virginia R. Marshall w pracy Ernest Rutherford the "true discoverer" of radon, opublikowanej w czasopiśmie Bulletin for the History of Chemistry, dokonali ciekawej analizy, w której podważyli powszechne przypisywanie odkrycia radonu temu naukowcowi.
Współcześnie wielu badaczy jest zdania, że Friedrich Dorn powinien przynajmniej podzielić się tą zasługą z innym fizykiem - Ernestem Rutherfordem, a nawet Marią Skłodowską-Curie. Skąd takie wnioski? Oryginalny artykuł Dorna Die von Radioaktiven Substanzen Ausgesandte Emanation, opublikowany w czasopiśmie Abhandlungen der Naturforschenden Gesellschaft, rozpoczyna się od odniesienia do pierwotnego odkrycia Rutherforda, czyli emanacji, którą zaobserwował, badając pierwiastek toru.
Przełomowe odkrycie
Odkrycie Dorna było możliwe dzięki powtórzeniu procedury wykorzystanej przez Rutherforda. Używając elektrometru do wykrywania aktywności, naukowiec stwierdził, że rad wykazuje zjawisko emanacji toru. W swoich badaniach Dorn badał głównie wpływ wilgoci i ciepła na aktywność pierwiastków. Nie znalazł jednak oczywistych korelacji.
Rutherford, zatem dokonał pełnej charakterystyki radonu. Uznał, że jest to nowy pierwiastek i prawidłowo umieścił go w odpowiedniej rodzinie układu okresowego pierwiastków.
Pierwsze badania wpływu radonu na zdrowie
Historia obserwacji i badania wpływu radonu na zdrowie sięga XV wieku, kiedy rozpoczęto wydobycie srebra w regionie Schneeberg, w małym mieście w Saksonii w Niemczech. Zaobserwowano tam wówczas wysoką śmiertelność z powodu chorób płuc, którą dopiero w XX wieku powiązano z występowaniem dużych stężeń radonu i produktów jego rozpadu.
Już pierwsze pomiary radonu prowadzone w XIX wieku przez niemieckich fizyków Hansa Friedricha Geitela i Juliusa Elstera wykazały wysokie stężenia radonu w powietrzu. Na podstawie badań niemieckich badaczy i ich następców na początku XX wieku udowodniono związek raka płuca z wysoką zawartością radonu w tych kopalniach.
Badania ilościowe
Pierwszą osobą, która rozpoznała związek przyczynowy, był H. E. Müller, dyrektor górniczy w Zwickau w Saksonii, jednak dane z Schneeberga i Jachymova nie umożliwiły ilościowego oszacowania związku między narażeniem na radon a rakiem płuc.
Pierwsza ilościowa analiza badania zespołów górników uranu została przeprowadzona w połowie XX wieku w Stanach Zjednoczonych. Obejmowała okres od 1950 do 1967 roku, a jej wyniki zostały opublikowane przez Franka Edwarda Lundina i jego zespół w 1971 roku. Rok później ogłoszono wyniki podobnego badania przeprowadzonego na grupie górników z kopalni uranu znajdującej się na terenie byłej Czechosłowacji. W obu badaniach stwierdzono, że ryzyko raka płuc wzrastało wraz ze skumulowaną ekspozycją na produkty rozpadu radonu.
Badania radonu w domach
Możliwy wpływ radonu na ryzyko raka płuc u reszty społeczeństwa został odkryty stosunkowo niedawno. Pierwsze wyniki badania pomiarów radonu w pomieszczeniach, (które obejmowało 225 domów w Szwecji), opublikował S. V. Hultqvist w 1956 roku. Badanie zainicjowane przez Rolfa Sieverta wykazało podwyższony poziom radonu w domach zbudowanych z betonu łupkowego o wysokiej zawartości radu. Odkrycie nie przykuło jednak uwagi międzynarodowego środowiska naukowego. Uznano, że podwyższone stężenie radonu w domach to problem lokalny.
20 lat później w wybranych krajach przeprowadzono badania dotyczące radonu w pomieszczeniach. Wyniki pokazały duże zróżnicowanie poziomu radonu w domach, obejmujące zakres od kilku Bq/m3 aż do 100 000 Bq/m3. W większości domów, w których występował wysoki poziom stężenia, źródłem radonu nie był materiał budowlany, ale dopływ radonu z gleby. To odkrycie dało impuls do planowania skutecznych technik w celu zmniejszenia poziomu radonu w pomieszczeniach.