A radon egy radioaktív nemesgáz

A radon egy színtelen, szagtalan, emberi érzékszervekkel nem érzékelhető, természetes eredetű radioaktív nemesgáz, amely a minket körülvevő környezetben - a talajban, kőzetekben, vizekben és levegőben - egyaránt jelen van. A természetes sugárterhelésünk legnagyobb részt a radon és annak bomlástermékeinek belélegzésétől származik. A radonnak 39 izotópja ismert. A „radon” alatt a legtöbbször a radon elem 222-es tömegszámú izotópját (²²²Rn) értik. Ez közülük a legstabilabb a ²²²Rn, amely az 1.622 év felezési idejű Ra-226 (rádium) alfa-bomlásából keletkezik, és a belőle keletkező ²²²Rn szintén alfa-sugárzás kibocsátásával bomlik tovább. Ezek az izotópok az U-238 (urán) bomlási sorához tartoznak és kb. a bomlási láncolat közepén helyezkednek el. A ²²²Rn felezési ideje 3,8 nap, ennyi idő alatt csökken az aktivitása a felére, és ennyi ideje van kijutnia a keletkezés helyéről, mielőtt tovább bomlik. A radon különlegessége, hogy a bomlási sorban minden más elem előtte és utána szilárd, egyedül a radon gáz halmazállapotú. Ezért tud megszökni a keletkezés helyéről és felhalmozódni más helyen.

A 222-es mellett a radon 220-as tömegszámú izotópja (²²⁰Rn) is megtalálható a környezetünkben. A radon ezen izotópját „toron”-nak szokás nevezni. A toron a szintén természetes eredetű tórium-232 (²³²Th) bomlási sorába tartozó 224-es tömegszámú rádium-izotóp (²²⁴Ra) bomlásának a terméke. A toron mennyisége a környezetünkben általában kisebb és jóval egyenetlenebb eloszlást mutat a zárt terekben. Ez azért van, mert a toron felezési ideje jóval rövidebb, csak 55,6 sec, vagyis kevesebb, mint 1 perc áll  rendelkezésére megszökni a keletkezés helyéről és felhalmozódni más helyen. Emiatt az egészségkockázatunk szempontjából kisebb a jelentősége, mint a 222-es tömegszámú radon izotópé.

A radon viselkedését a környezetünkben a fizikai és kémiai tulajdonságai határozzák meg. Mivel gáz halmazállapotú, képes a keletkezés helyéről diffúzióval elmozdulni, így ki tud jutni a szilárd anyagból a levegőbe. Kémiailag a radon a nemesgázok közé tartozik, ezért nem lép kémiai reakcióba a környezetével és így, akadálytalanul, könnyen mozog a környezeti közegekben. A radon, mint említettük egy hosszabb radioaktív bomlási láncolat köztes eleme, a képződése után tovább bomlik szilárd halmazállapotú radioaktív elemre, amely a keletkezését követően rövid időn belül kitapad a környezetében lévő részecskék felületére. A radon a bomlása során egy nagy energiájú alfa-részecskét (egy hélium iont - He2+) bocsát ki, miközben polóniummá (²¹⁸Po) alakul. A bomlási sor azonban nem áll meg a polóniumnál, hanem tovább folytatódik az ólom (Pb), bizmut (Bi) és újabb polónium (Po) izotópokon keresztül, miközben alfa-, béta- és gamma-sugárzás keletkezik. Ha a radon bomlása a levegőben történik, a keletkező polónium a levegőben lebegő porszemcsék (aeroszolok) felületére tapad ki. A belélegezett porszemcsék pedig kiülepednek a tüdő hörgők falára és a rajtuk lévő izotópok közvetlenül sugarazzák be a tüdő hámsejtjeit. A sugárterhelés legnagyobb részt ily módon a kitapadt radon bomlástermékitől (leányelemeitől) származik és csak kisebb részt a belélegzett radontól és annak a vérbe beoldódott mennyiségétől.

A radon, mivel nemesgáz, a szabadban könnyen eloszlik, ezért csak zárt terekben (helyiségekben) tud számottevő mennyiségben összegyűlni. A helyiségek légterében feldúsuló radon elsődleges forrásai az épület építőanyaga (falazat, aljzat, födém anyaga, stb.), illetve a talaj. Ehhez csak kis mértékben járul hozzá a vezetékes vízben és földgázban lévő radon kidiffundálása a levegőbe, valamint a külső térből a falon, ablakokon keresztül bejutó radon mennyisége. A radon koncentrációja a szabad térben általában 10 Bq/m³ alatti, az épületekben jellemzően kb. 20 és néhány száz Bq/m³ közötti, míg a talajban több tíz kBq/m³ is lehet, a vezetékes ivóvízben a legtöbbször 10 Bq/l alatti.

U-238U, U-235 és Th-232 bomlási családok