Az aszstatin a legritkább elem a Földön; csak körülbelül 25 gramm fordul elő természetes módon a bolygón bármikor. Létét az 1800-as években jósolták, de végül körülbelül 70 évvel később fedezték fel. Évtizedekkel a felfedezése után nagyon keveset tudunk az asztatinról. Valójában a fizikusok számos tulajdonságára – például radioaktív tulajdonságaira, vezetőképességére és színére – a halogén csoport többi tagjára következtetnek.
Előzmények
Dmitri Mendelejev , az orosz kémikus, aki 1869-ben az elemeket a ma is használt periódusos rendszerbe szervezte, megjósolta az ismeretlen elem tulajdonságait, amelyek kitöltik a periódusos táblázat üres helyét a 85. számú elem szerint, Peter van der Krogt, a Holland történész. Mendelejev ezt az ismeretlen elemet eka-jódnak nevezte el, mivel az elemek halogéncsoportjában közvetlenül a jód alatt helyezkedik el.
Amint megkezdődött az új elem keresése, Brett F. Thornton és Shawn C. Burdette kutatók szerint a Bulletin for Chemistry History 2010-es cikke szerint több jelentés is megjelent a 85-ös elemről. Svédországban, illetve az Egyesült Államokban. Ezek a jelentések azt állították, hogy az elem nem létezhet, hogy az elemet megtaláló kutatók képtelenek voltak elkülöníteni, és hogy a jelentett tulajdonságok nem voltak összhangban a tesztekkel.
Nagy a kétértelműség, hogy ki Thornton és Burdette szerint először felfedezték az astatint. A felfedezés egy maroknyi kutatónak tudható be, nevezetesen a következő csoportok egyikének.
Az első állítás, miszerint a rejtély elemét felfedezték, 1931-ben Thornton és Burdette szerint Fred Allison, az alabamai Politechnikai Intézet munkatársa. Allison javasolta az “alabamin” nevet az általa felfedezett új radioaktív elemre. Mivel azonban más kutatók nem tudták megismételni eredményeit, és mivel számos hibát találtak felszerelésében a megfoghatatlan elem keresése folytatódott. Korábban azonban a felfedezést néhány hallgatói tankönyvben publikálták.
Horia Hulubei és Yvetter Cauchois, a Így A párizsi rbonne publikálta a 85-ös elem felfedezésének eredményeit 1938-ban. Kémiai elválasztást alkalmaztak, és közzétették, hogy három röntgenspektrális vonalat találtak az elem számára, amelyek szorosan illeszkedtek a korábbi jóslatokhoz. Sajnos a világháború kitörése megzavarta kutatásukat, valamint a tudósok közötti kommunikációt szerte a világon.
Az astatin első sikeresen elismert felfedezése 1940-ben volt Dale R. Coson, Kenneth Ross Mackenzie és Emilio Segrè által. , a Kaliforniai Berkeley Egyetem kutatói a Chemicool szerint. Mivel senki sem találta meg a ritka elemet a természetben, ez a tudóscsoport mesterségesen előállította azt azzal, hogy a bizmut-209-et alfa-részecskékkel bombázta egy részecskegyorsítóban. Ez a reakció létrehozta az astatin-211-et, valamint két szabad neutront. Az elem erősen radioaktív és instabil volt, ami az astatine elnevezéshez vezetett a görög szóból, amely “instabil” volt.
Egy másik kutatócsoport függetlenül azonosította és jellemezte a 85-ös elemet az 1940-es évek elején Thornton szerint. és Burdette. Berlik Karlik és Traude Bernert 1942-ben beszámoltak tanulmányaik eredményeiről, beleértve a javasolt “viennium” nevet is. A második világháború miatt azonban a híreket a német területeken belül tartották, és a világ más régióiból származó tudományos híreket nem hoztak be, így Karlik és Bernert nem tudtak a Berkeley csoport hasonló eredményeiről. Amikor Karlik és Bernert tudomást szereztek a berkeley-i csoport közzétett eredményeiről, továbbra is folytatták a 85-ös elem tanulmányozását, és nagyban bővítették az elemet alkotó bomlási lánc ismereteit.
Csak a tények
- Atomszám (protonok száma a magban): 85
- Atomszimbólum (az elemek periódusos rendszerén): At
- Atomsúly (az atom átlagos tömege): 210
- Sűrűség: kb. 4 uncia köbcentiméterenként (kb. Köbméterenként 7 gramm)
- Fázis szobahőmérsékleten: szilárd
- Olvadáspont: 576 Fahrenheit fok (302 Celsius fok)
- Forráspont: ismeretlen
- A természetes izotópok száma (ugyanazon elem atomjai eltérő neutronszámmal): legalább 30 radioaktív izotóp
- A leggyakoribb izotópok: At-210 (a természetes bőség elenyésző százaléka), Am-211 (a természetes bőség elhanyagolható százaléka)
Ki tudta?
- Az aszstatint a görög “astatos” szóról nevezik el, ami instabil jelentése: a Jefferson Laboratóriumba.
- A Föld kérgében egy adott időpontban csak körülbelül 25 gramm természetes úton előforduló astatin található, g a Chemicoolhoz.
- Lenntech szerint az asztatin a legnehezebb ismert halogén.Az Elemi anyag szerint a halogén elemek, köztük az asztatin, hasonló tulajdonságokkal rendelkeznek; nemfémek, alacsony az olvadás- és forráspontjuk, szilárdan törékenyek, rossz hő- és villamosenergia-vezetők, valamint diatómikusak (molekuláik két atomot tartalmaznak).
- Az aszstatin a legkevésbé reaktív és rendelkezik a legtöbb fémes tulajdonsággal a halogéncsoport bármely elemében a Chemicool szerint.
- A leghosszabb felezési idejű asztatin izotópja az astatin-210, 8,1 órás felezési idővel. Jefferson Laboratórium.
- Az astatin számos fizikai tulajdonsága, beleértve a színét is, még mindig ismeretlen, derül ki a Nature-ben megjelent D. Scott Wilbur 2013-as cikkéből. A halogén család más tagjai által mutatott színminták alapján úgy gondolják, hogy az asztatin sötét, valószínűleg közel áll a feketéhez.
- Az statin erősen radioaktív, de szinte semmilyen egészségügyi vagy környezeti hatást nem okoz. ritkasága és nagyon rövid felezési ideje Lenntech szerint. Bár ha kapcsolatba kerül vele, úgy gondolják, hogy az asztatin a jódhoz hasonlóan felhalmozódik a pajzsmirigyben.
Aktuális kutatások
Az asztatin hiánya miatt hihetetlenül nehezen tanulmányozható elem. Ennek ellenére egyes kutatók úgy gondolják, hogy az asztatin felhasználható a rák kezelésében. Az Asztatin viselkedhet úgy, mint a jód, amely hajlamos a pajzsmirigyben összegyűlni – írja a Chemistry Explained. Az asztatin a pajzsmirigybe is átjuthat, és sugárzása elpusztíthatja a mirigy rákos sejtjeit.
Az International Journal of Molecular Sciences 2015-ben megjelent cikkében egy francia kutatócsoport, Françoise Kraeber-Bodéré vezetésével. írja le a rákterápia radioimmunoterápiás (RIT) módszerét, amely radionuklidokat használ, amelyek vagy béta, vagy alfa részecskéket bocsátanak ki. Az Asztatin-211 olyan izotóp, amely hasznos lehet az alfa-terápiában, mivel hosszabb felezési ideje van, mint a hagyományosan alkalmazott bizmut-213-nak, és részecskegyorsítókban is előállítható. A szerzők szerint az Asztatin-211-et legalább 1989 óta tanulmányozták erre a célra, és ígéretes eredményeket mutattak ki, beleértve a csontvelő-transzplantációval végzett kísérleteket leukémiás betegeknél, őssejt-transzplantációs vizsgálatokat egereknél és kemoterápiás kezeléseket betegeknél agydaganatokkal.
A kutatók következtetései azt mutatják, hogy egy radioaktív izotóp, például az astatin-211 használata javíthatja a RIT hatékonyságát a kezelésben daganatok és egyéb rákos megbetegedések, különösen, ha a kezelést a betegség korai szakaszában kezdik meg. A RIT ezen módszere megöli a fennmaradó tumorsejteket is, amelyek általában ellenállnak a kemo- és radioaktív terápiának.