アスタチンについて

常に地球上に存在するグラムが1グラム未満の、放射性アスタチンは、バークリウムに次ぐ周期表で2番目に希少な天然元素であり、非超ウラン元素の中で最も希少です。アスタチンの37の既知の同位体のうち6つだけが自然に発生しています。原子番号214〜219の微量元素は、フランシウムやポロニウムなどの重元素の崩壊系列を介して生成されるか、ウラン、トリウム、ネプツニウムの同位体と平衡状態で存在します。その最も安定な同位体は210-Atであり、これは8.1時間の半減期を持ち、ポロニウム-210に崩壊します。最も安定性が低いのは213-Atで、わずか125ナノ秒後にビスマス209に崩壊します。その急速な崩壊を考えると、元素は研究するのが難しいことが証明されています。固体を構成するのに十分な量のアスタチンは、その放射性エネルギーから瞬時に蒸発するため、その特性の多くは不明であるか、推定されています。この元素は、質量分析および希薄アスタチン溶液を用いた放射性トレーサー実験によって得られた観察された特性に基づいて、一般にハロゲンファミリーのメンバーであると考えられています。ヨウ素と同じように動作しますが、より金属的です。

メンデレーエフの周期表には、「eka-iodine」という名前の理論的元素のヨウ素の下に空白のスポットが含まれていました。科学者が自然界の元素を見つけようとした後の試みは無益であり、実験室でそれを合成するという探求は誤ったスタートに満ちていました。フレッドアリソンとアラバマ技術研究所（現在のオーバーン大学）の彼のチームは一連の研究者の最初のものでした1931年にとらえどころのない要素の発見を誤って主張しました。彼らの信用を失った「アラバミン」の後には、ラジェンドララルデの「ダキン」、ヴァルターミンダーの「ヘルベティウム」、ミッターとアリスリースミスの「アングロヘルベティウム」が続きました。 1940年、バークレー校の科学者デール・コーソン、ケネス・ロス・マッケンジー、エミリオ・セグレは、粒子加速器でビスマススパッタリングターゲットにアルファ粒子を衝突させることにより、最終的に211-Atを人工的に製造することに成功しました。不安定です。」アスタチンは、決定的に特定された2番目の合成元素であり、テクネチウムは3年前にSegrèとCarloPerrierによって発見されました。

Corson、MacKenzie、およびSegreの方法は、依然として209-211Atを合成する主要な手段です。ビスマスターゲットは最初に窒素下で冷却され、次に加熱されて微量の他の放射性同位元素を蒸発させ、アスタチンを蒸留して冷たい指で収集できるようにします。アスタチンのいくつかの化合物は微視的な量で合成されています：水素（アスタチン化水素、HAt、水に溶解すると静水酸を形成する）に加えて、アスタチンは他のハロゲン化物、銀、ナトリウム、パラジウム、酸素に結合することが示されています、コロイドとしての硫黄、セレン、窒素、鉛、ホウ素、テルル。アスタチン原子の最初のイオン化エネルギーは、CERNの科学者がレーザー分光法を使用して9.31751電子ボルト（eV）として測定するまで不明でした。これは、カナダの粒子および核物理学の国立研究所TRIUMFによって確認されました。

アスタチン-211は、この元素の唯一の商業的に実行可能な同位体であり、その崩壊特性により、癌治療における標的アルファ粒子治療の短距離放射線源として有用です。ヨウ素-113と同様に、甲状腺に優先的に蓄積しますが、それはより速く崩壊し、ヨウ素-113によって放出されるベータ粒子よりも周囲の組織に移動する傾向が少ないアルファ粒子のみを放出します。