O Astatinu
S méně než jedním gramem přítomným na Zemi v daném okamžiku, radioaktivní Astatin je druhým nejvzácnějším přirozeně se vyskytujícím prvkem v periodické tabulce po berkeliu a nejvzácnějším z netransuranových prvků. Přirozeně se vyskytuje pouze šest z 37 známých izotopů astatinu; stopová množství látek s atomovým číslem 214-219 se produkují prostřednictvím rozpadových řetězců těžších prvků, jako je francium a polonium, a / nebo existují v rovnováze s izotopy uranu, thoria a neptunia. Jeho nejstabilnějším izotopem je 210-At, který má poločas 8,1 hodiny a rozpadá se na polonium-210; nejméně stabilní je 213-At, která se rozpadá na bismut-209 po pouhých 125 nanosekundách. Vzhledem k jeho rychlému rozpadu se ukázalo, že prvek je obtížné studovat. Jakékoli množství astatu dostatečné k vytvoření pevné látky by se okamžitě odpařilo z jeho radioaktivní energie, takže mnoho z jeho vlastností je neznámých nebo odhadovaných. Prvek je obecně považován za člena rodiny halogenů na základě pozorovaných vlastností získaných pomocí hmotnostní spektrometrie a radioaktivních stopovacích experimentů se zředěnými roztoky astatinu; chová se podobně jako jód, i když je více kovový.
Mendělejevova periodická tabulka obsahovala prázdné místo pod jodem pro teoretický prvek s názvem „eka-jod“. Následné pokusy vědců najít prvek v přírodě byly neúspěšné a snaha o jeho syntézu v laboratoři byla plná falešných startů. Fred Allison a jeho tým z Alabamského technického institutu (nyní Auburn University) byli první v řadě výzkumníků omylem nárokovat objev nepolapitelného prvku v roce 1931; po jejich zdiskreditovaném „alabaminu“ následoval „dakin“ Rajendralal De „helvetium“ Waltera Mindera a „anglo-helvetium“ Mitter a Alice Leigh-Smithových. V roce 1940 byli vědci z Berkeley Dale Corson, Kenneth Ross MacKenzie a Emilio Segrè konečně úspěšní v umělé produkci 211-At bombardováním cíle rozprašování vizmutu alfa částicemi v urychlovači částic. Pojmenovali prvek astat z řeckého astatos, což znamená „ nestabilní.“ Astatin byl druhým syntetickým prvkem, který byl přesvědčivě identifikován, technecium objevili Segrè a Carlo Perrier před třemi lety.
Metoda Corsona, MacKenzie a Segre je stále primárním prostředkem syntézy 209-211At; cíl vizmutu je nejprve ochlazen pod dusíkem a poté zahříván, aby se odpařily stopy dalších radioizotopů, což umožňuje destilaci astatu a jeho sbírání na studeném prstu. Několik sloučenin astatu bylo syntetizováno v mikroskopických množstvích: kromě vodíku (astatid vodíku, HAt, který po rozpuštění ve vodě tvoří kyselinu hydroastatickou) se prokázalo, že astatin se váže na další halogenidy, stříbro, sodík, palladium, kyslík, síru, selen, dusík, olovo, bór a telur jako koloid. První ionizační energie atomu astatu byla neznámá až do roku 2013, kdy vědci CERN pomocí laserové spektroskopie změřili na 9,31751 elektronvoltů (eV), což potvrdila kanadská národní laboratoř pro částicovou a jadernou fyziku TRIUMF.
Astatin-211 je jediný komerčně životaschopný izotop prvku, jehož vlastnosti rozpadu ho činí užitečným jako zdroj záření krátkého dosahu pro cílenou terapii alfa částicemi při léčbě rakoviny. Podobně jako jód-113 se přednostně hromadí ve štítné žláze, ale rozpadá se rychleji a emituje pouze alfa částice, které mají menší tendenci migrovat do okolní tkáně než beta částice emitované jodem-113.
