Om astatin
Med mindre end et gram til stede på jorden til enhver tid, radioaktivt astatin er det næst sjældneste naturligt forekommende element i det periodiske system efter berkelium, og det sjældneste af de ikke-transuranske elementer. Kun seks af astatins 37 kendte isotoper forekommer naturligt; spormængder af dem med atomnummer 214-219 produceres via henfaldskæder af tungere grundstoffer som francium og polonium og / eller findes i ligevægt med isotoper af uran, thorium og neptunium. Dens mest stabile isotop er 210-At, som har en halveringstid på 8,1 timer og henfald til polonium-210; den mindst stabile er 213-At, der henfalder til vismut-209 efter kun 125 nanosekunder. På grund af dets hurtige henfald har elementet vist sig vanskeligt at undersøge. Enhver mængde astatin, der er tilstrækkelig til at udgøre et fast stof, fordamper øjeblikkeligt fra dets radioaktive energi, så mange af dets egenskaber er enten ukendte eller estimerede. Elementet anses generelt for at være et medlem af halogenfamilien baseret på observerede egenskaber opnået via massespektrometri og radioaktive sporstofforsøg med fortyndede astatinopløsninger; det opfører sig på samme måde som jod, selvom det er mere metallisk.
Mendeleevs periodiske system indeholdt et tomt sted under jod for et teoretisk element ved navn “eka-jod”. Forskernes efterfølgende forsøg på at finde elementet i naturen var frugtløse, og søgen efter at syntetisere det i laboratoriet var fyldt med falske start. Fred Allison og hans team ved Alabama Technical Institute (nu Auburn University) var de første i en række forskere for fejlagtigt at hævde opdagelsen af det undvigende element i 1931, deres diskrediterede “alabamin” blev fulgt af Rajendralal De’s “dakin”, Walter Minders “helvetium”, og Mitter og Alice Leigh-Smiths “anglo-helvetium.” I 1940 var Berkeley-forskerne Dale Corson, Kenneth Ross MacKenzie og Emilio Segrè endelig succesrige med kunstigt at producere 211-At ved at bombardere et vismut-forstøvningsmål med alfapartikler i en partikelaccelerator. De kaldte elementet astatine fra det græske astatos, hvilket betyder ” ustabil.” Astatin var det andet syntetiske element, der endeligt blev identificeret, idet technetium blev opdaget af Segrè og Carlo Perrier tre år tidligere.
Corson, MacKenzie og Segres metode er stadig det primære middel til at syntetisere 209-211At; vismutmålet afkøles først under nitrogen og opvarmes derefter for at fordampe spor af andre radioisotoper, hvorved astatin destilleres og opsamles på en kold finger. Adskillige astatinforbindelser er blevet syntetiseret i mikroskopiske mængder: ud over hydrogen (hydrogenastatid, HAt, som danner hydroastatsyre, når det er opløst i vand), har astatin vist sig at binde til de andre halogenider, sølv, natrium, palladium, ilt, svovl, selen, nitrogen, bly, bor og tellur som kolloid. Den første ioniseringsenergi i astatinatomet var ukendt indtil 2013, da CERN-forskere brugte laserspektroskopi til at måle det som 9.31751 elektronvolt (eV), hvilket blev bekræftet af Canadas nationale laboratorium for partikel- og kernefysik TRIUMF.
Astatin-211 er elementets eneste kommercielt levedygtige isotop, dets nedbrydningsegenskaber gør det nyttigt som en kort række strålingskilde til målrettet alfapartikelbehandling i kræftbehandling. Ligesom jod-113 akkumuleres det fortrinsvis i skjoldbruskkirtlen, men den henfalder hurtigere og udsender kun alfapartikler, der har en mindre tendens til at migrere til omgivende væv end de beta-partikler, der udsendes af jod-113.
