Despre Astatine
Cu mai puțin de un gram prezent pe pământ la un moment dat, Astatine radioactiv este al doilea cel mai rar element natural din tabelul periodic după berkeliu și cel mai rar dintre elementele netransuranice. Doar șase dintre cei 37 de izotopi cunoscuți ai astatinului apar în mod natural; urme ale celor cu numere atomice 214-219 sunt produse prin lanțuri de degradare ale elementelor mai grele, cum ar fi franciul și poloniul și / sau există în echilibru cu izotopii de uraniu, toriu și neptuniu. Izotopul său cel mai stabil este 210-At, care are un timp de înjumătățire de 8,1 ore și se descompune în poloniu-210; cel mai puțin stabil este 213-At, care se descompune la bismut-209 după doar 125 nanosecunde. Având în vedere degradarea sa rapidă, elementul sa dovedit a fi dificil de studiat. Orice cantitate de astatină suficientă pentru a constitui un solid se va vaporiza instantaneu din energia sa radioactivă, astfel încât multe dintre proprietățile sale sunt fie necunoscute, fie estimate. Elementul este, în general, considerat a fi un membru al familiei de halogeni pe baza proprietăților observate obținute prin spectrometrie de masă și experimente de urmărire radioactivă cu soluții diluate de astatin; se comportă similar cu iodul, deși este mai metalic.
Tabelul periodic al lui Mendeleev conținea o pată goală sub iod pentru un element teoretic numit „eka-iod”. Încercările ulterioare ale oamenilor de știință de a găsi elementul în natură au fost infructuoase, iar încercarea de a-l sintetiza în laborator a fost plină de începuturi false. Fred Allison și echipa sa de la Alabama Technical Institute (acum Universitatea Auburn) au fost primele dintr-o serie de cercetători pentru a pretinde în mod eronat descoperirea elementului evaziv în 1931; „alabamina” lor discreditată a fost urmată de „dakin” de Rajendralal De, „helvetium” de Walter Minder și „anglo-helvetium” de Mitter și Alice Leigh-Smith. În 1940, oamenii de știință din Berkeley, Dale Corson, Kenneth Ross MacKenzie și Emilio Segrè, au reușit în cele din urmă să producă artificial 211-At prin bombardarea unei ținte de pulverizare a bismutului cu particule alfa într-un accelerator de particule. Ei au numit elementul astatine din grecescul astatos, adică „ instabil.” Astatina a fost al doilea element sintetic care a fost identificat în mod concludent, tehnetiul fiind descoperit de Segrè și Carlo Perrier cu trei ani mai devreme.
Corson, MacKenzie și metoda Segre sunt încă principalul mijloc de sintetizare a 209-211At; ținta de bismut este mai întâi răcită sub azot și apoi încălzită pentru a vaporiza urmele altor radioizotopi, permițând astatinei să fie distilată și colectată pe un deget rece. Mai mulți compuși ai astatinei au fost sintetizați în cantități microscopice: pe lângă hidrogen (hidrogen astatid, HAt, care formează acid hidro-static atunci când este dizolvat în apă), s-a dovedit că astatina se leagă de celelalte halogenuri, argint, sodiu, paladiu, oxigen sulf, seleniu, azot, plumb, bor și telur, ca coloid. Prima energie de ionizare a atomului de astat a fost necunoscută până în 2013, când oamenii de știință CERN au folosit spectroscopia cu laser pentru a o măsura ca 9,31751 electron volți (eV), ceea ce a fost confirmat de laboratorul național canadian de fizică a particulelor și nucleare TRIUMF.
Astatine-211 este singurul izotop viabil din punct de vedere comercial al elementului, proprietățile sale de descompunere făcându-l util ca sursă de radiații pe termen scurt pentru terapia țintită a particulelor alfa în tratamentul cancerului. La fel ca iod-113, se acumulează preferențial în glanda tiroidă, dar se descompune mai repede și emite numai particule alfa care au o tendință mai mică de a migra către țesutul înconjurător decât particulele beta emise de iod-113.
