Astatine es el elemento más raro de la Tierra; solo aproximadamente 25 gramos ocurren naturalmente en el planeta en un momento dado. Su existencia se predijo en el siglo XIX, pero finalmente se descubrió unos 70 años después. Décadas después de su descubrimiento, se sabe muy poco sobre astatine. De hecho, los físicos infieren muchas de sus propiedades, como sus propiedades radiactivas, conducción y color, basándose en otros miembros del grupo halógeno.
Historia
Dmitri Mendeleyev , el químico ruso que en 1869 organizó los elementos en la tabla periódica que todavía se usa hoy en día, predijo las propiedades del elemento desconocido que llenaría el espacio en blanco en la tabla periódica para el elemento No. 85, según Peter van der Krogt, un Historiador holandés. Mendeleyev nombró a este elemento desconocido eka-yodo debido a su posición directamente debajo del yodo en el grupo de elementos halógenos.
Cuando comenzó la búsqueda del nuevo elemento, se publicaron varios informes sobre el elemento 85, según un artículo de 2010 publicado en el Bulletin for the History of Chemistry por Brett F. Thornton y Shawn C. Burdette, investigadores en Suecia y Estados Unidos, respectivamente. Estos informes incluían afirmaciones de que el elemento no podía existir, que los investigadores que encontraron el elemento no pudieron aislarlo y que las propiedades informadas eran inconsistentes con las pruebas.
Existe una gran ambigüedad en cuanto a quién descubrió por primera vez el astato, según Thornton y Burdette. El descubrimiento podría atribuirse a un puñado de investigadores, sobre todo a uno de los siguientes grupos.
La primera afirmación de que el elemento misterioso había sido descubierto fue en 1931 por Fred Allison del Instituto Politécnico de Alabama, según Thornton y Burdette. Allison sugirió el nombre «alabamina» para el nuevo elemento radiactivo que había descubierto. Sin embargo, como ningún otro investigador pudo replicar sus resultados, y porque se encontraron varias fallas en su equipo, la búsqueda del elemento escurridizo continuó. No antes, sin embargo, el descubrimiento se publicó en algunos libros de texto para estudiantes.
Horia Hulubei e Yvetter Cauchois, investigadores de la Asi que rbonne en París, publicó los resultados de su descubrimiento del elemento 85 en 1938. Utilizaron la separación química y publicaron que encontraron tres líneas espectrales de rayos X para el elemento que coincidían estrechamente con las predicciones anteriores. Desafortunadamente, el estallido de la Segunda Guerra Mundial interrumpió su investigación y las comunicaciones entre los científicos de todo el mundo.
El primer descubrimiento reconocido con éxito de astato fue en 1940 por Dale R. Coson, Kenneth Ross Mackenzie y Emilio Segrè , investigadores de la Universidad de California Berkeley, según Chemicool. Como nadie había podido encontrar el elemento raro en la naturaleza, este grupo de científicos lo produjo artificialmente bombardeando bismuto-209 con partículas alfa en un acelerador de partículas. Esta reacción creó astato-211 y dos neutrones libres. El elemento era altamente radiactivo e inestable, lo que llevó al nombre astatine de la palabra griega que significa «inestable».
Otro grupo de investigadores identificó y caracterizó de forma independiente el elemento 85 a principios de la década de 1940, según Thornton y Burdette. Berta Karlik y Traude Bernert en 1942 informaron los resultados de sus estudios, incluido el nombre propuesto «viennium». Sin embargo, debido a la Segunda Guerra Mundial, las noticias se mantuvieron dentro de los territorios alemanes y no se recibieron noticias científicas de otras regiones del mundo, por lo que Karlik y Bernert no estaban al tanto de resultados similares del grupo de Berkeley. Cuando Karlik y Bernert se enteraron de los resultados publicados del grupo en Berkeley, continuaron estudiando el elemento 85 y contribuyeron enormemente al conocimiento sobre la cadena de descomposición que forma el elemento.
Solo los hechos
- Número atómico (número de protones en el núcleo): 85
- Símbolo atómico (en la tabla periódica de elementos): En
- Peso atómico (masa promedio del átomo): 210
- Densidad: aproximadamente 4 onzas por pulgada cúbica (aproximadamente 7 gramos por cm cúbico)
- Fase a temperatura ambiente: sólido
- Punto de fusión: 576 grados Fahrenheit (302 grados Celsius)
- Punto de ebullición: desconocido
- Número de isótopos naturales (átomos del mismo elemento con un número diferente de neutrones): al menos 30 isótopos radiactivos
- Isótopos más comunes: At-210 (porcentaje insignificante de abundancia natural), Am-211 (porcentaje insignificante de abundancia natural)
¿Quién sabía?
- Astatine recibe su nombre de la palabra griega «astatos», que significa inestable, según al Laboratorio Jefferson.
- Hay sólo unos 25 gramos de astato de origen natural en la corteza terrestre en un momento dado, según g a Chemicool.
- Según Lenntech, el astato es el halógeno más pesado conocido.Según Elemental Matter, los elementos halógenos, incluido el astato, comparten propiedades similares; son no metales, tienen puntos de fusión y ebullición bajos, son frágiles cuando están sólidos, son malos conductores del calor y la electricidad y son diatómicos (sus moléculas contienen dos átomos).
- La astatina es la menos reactiva y tiene las propiedades más metálicas de cualquier elemento en el grupo de los halógenos, según Chemicool.
- El isótopo de astato con la vida media más larga es el astato-210 con una vida media de 8.1 horas, según el Jefferson Laboratory.
- Muchas propiedades físicas del astato aún se desconocen, incluido su color, según un artículo de 2013 de D. Scott Wilbur publicado en Nature. Con base en los patrones de color mostrados por otros miembros de la familia de los halógenos, se cree que el astato es oscuro, probablemente cercano al negro.
- El astato es altamente radiactivo pero casi no presenta ningún efecto para la salud o el medio ambiente debido a su rareza y vidas medias muy cortas, según Lenntech. Aunque si uno entra en contacto con él, se cree que el astato se acumula en la glándula tiroides de manera similar al yodo.
Investigaciones actuales
La escasez de astato lo convierte en un elemento increíblemente difícil de estudiar. Sin embargo, algunos investigadores creen que el astato puede tener usos en el tratamiento del cáncer. La astatina puede comportarse como el yodo, que tiende a acumularse en la glándula tiroides, según Chemistry Explained. La astatina también puede llegar a la tiroides y su radiación podría matar las células cancerosas de la glándula.
En un artículo de 2015 publicado en la Revista Internacional de Ciencias Moleculares, un grupo de investigadores franceses dirigido por Françoise Kraeber-Bodéré describen un método de terapia contra el cáncer con radioinmunoterapia (RIT) que utiliza radionúclidos que emiten partículas beta o alfa. Astatine-211 es uno de esos isótopos que podría ser beneficioso para la terapia alfa porque tiene una vida media más larga que el bismuto-213 usado tradicionalmente, y puede producirse en aceleradores de partículas. Astatine-211 se ha estudiado para este uso desde al menos 1989, según los autores, y ha demostrado tener resultados prometedores, incluidos ensayos con trasplantes de médula ósea en pacientes con leucemia, estudios de trasplante de células madre en ratones y tratamientos de quimioterapia con pacientes. con tumores cerebrales.
Las conclusiones a las que llegaron los investigadores muestran que el uso de un isótopo radiactivo, como la astatina-211, puede mejorar la eficacia de la RIT para tratar tumores y otros cánceres, especialmente si el tratamiento se inicia temprano en la enfermedad. Este método de RIT también tiene el potencial de destruir las células tumorales restantes que suelen ser resistentes a la quimioterapia y la terapia radiactiva.