아스타틴은 지구상에서 가장 희귀 한 원소입니다. 주어진 시간에 약 25 그램 만이 지구상에서 자연적으로 발생합니다. 1800 년대에 그 존재가 예상되었지만 약 70 년 후에 마침내 발견되었습니다. 발견 후 수십 년 동안 아스타틴에 대해 알려진 것은 거의 없습니다. 실제로 물리학 자들은 다른 할로겐 그룹 구성원을 기반으로 방사성 특성, 전도 및 색상과 같은 많은 특성을 추론합니다.
역사
Dmitri Mendeleyev , 1869 년에 원소를 오늘날까지 사용되는 주기율표로 구성한 러시아 화학자는 원소 85 번에 대한 주기율표의 빈 공간을 채울 알려지지 않은 원소의 특성을 예측했다고 Peter van der Krogt는 말합니다. 네덜란드 역사가. Mendeleyev는 할로겐 원소 그룹에서 요오드 바로 아래에 위치하기 때문에이 알려지지 않은 원소를 eka-iodine이라고 명명했습니다.
새로운 원소에 대한 검색이 시작되면서 연구원 인 Brett F. Thornton과 Shawn C. Burdette의 Bulletin for the History of Chemistry에 게재 된 2010 년 기사에 따르면 원소 85에 대한 여러 보고서가 발표되었습니다. 스웨덴과 미국에서 각각. 이 보고서에는 요소가 존재할 수 없다는 주장, 요소를 발견 한 연구원이 요소를 분리 할 수 없다는 주장,보고 된 속성이 테스트와 일치하지 않는다는 주장이 포함되어 있습니다.
누가 누구인지에 대해 많은 모호성이 있습니다. Thornton과 Burdette에 따르면 처음으로 아스타틴을 발견했습니다.이 발견은 소수의 연구원들, 특히 다음 그룹 중 하나에 기인합니다.
미스터리 요소가 발견되었다는 첫 번째 주장은 1931 년에 의해 Thornton과 Burdette에 따르면 Alabama Polytechnic Institute의 Fred Allison. Allison은 그가 발견 한 새로운 방사성 원소에 대해 “alabamine”이라는 이름을 제안했습니다. 그러나 다른 연구자들이 자신의 결과를 복제 할 수 없었기 때문에 몇 가지 결함이 발견 되었기 때문입니다. 그의 장비에서 파악하기 어려운 요소에 대한 검색은 계속되었습니다. 그러나 그 전에는 발견 된 내용이 몇 개의 학생 교과서에 실 렸습니다.
Horia Hulubei와 Yvetter Cauchois, 그래서 파리의 rbonne은 1938 년에 85 번 원소를 발견 한 결과를 발표했습니다. 그들은 화학적 분리를 사용하여 이전 예측과 거의 일치하는 원소에 대해 3 개의 X 선 스펙트럼 선을 발견했다고 발표했습니다. 안타깝게도 제 2 차 세계 대전 발발은 그들의 연구와 전 세계 과학자들 간의 의사 소통을 방해했습니다.
아스타틴을 처음으로 성공적으로 발견 한 것은 1940 년 Dale R. Coson, Kenneth Ross Mackenzie 및 Emilio Segrè에 의해 발견되었습니다. 라고 Chemicool에 따르면 캘리포니아 버클리 대학의 연구원. 아무도 자연에서 희귀 한 원소를 찾을 수 없었기 때문에이 과학자 그룹은 입자 가속기에서 알파 입자로 비스무트 -209를 폭격하여 인공적으로 생성했습니다. 이 반응은 아스타틴 -211과 2 개의 자유 중성자를 생성했습니다. 이 원소는 방사능이 매우 높고 불안정하여 “불안정”을 의미하는 그리스어에서 아스타틴이라는 이름이 유래되었습니다.
그러나 다른 연구 그룹은 1940 년대 초에 원소 85를 독립적으로 식별하고 특성화했다고 Thornton에 따르면 그리고 Burdette. 1942 년 Berta Karlik과 Traude Bernert는 제안 된 이름 “viennium”을 포함하여 연구 결과를보고했습니다. 그러나 제 2 차 세계 대전으로 인해 뉴스는 독일 영토 내에 보관되었고 세계의 다른 지역의 과학 뉴스는 가져 오지 않았기 때문에 Karlik과 Bernert는 Berkeley 그룹의 유사한 결과를 알지 못했습니다. Karlik과 Bernert가 Berkeley에있는 그룹의 발표 된 결과를 알게되었을 때, 그들은 여전히 85 번 요소를 계속 연구하고 요소를 형성하는 붕괴 사슬에 대한 지식을 크게 추가했습니다.
사실
- 원자 번호 (핵의 양성자 수) : 85
- 원자 기호 (원자 주기율표) : At
- 원자 무게 (원자의 평균 질량) : 210
- 밀도 : 입방 인치당 약 4 온스 (대략 입방 센티미터 당 7g)
- 실온에서의 위상 : 고체
- 녹는 점 : 화씨 576도 (섭씨 302도)
- 끓는점 : 알 수 없음
- 천연 동위 원소 수 (중성자 수가 다른 동일한 원소의 원자) : 최소 30 개의 방사성 동위 원소
- 가장 일반적인 동위 원소 : At-210 (자연 풍부도의 무시할 수있는 비율), Am-211 (자연 풍부함의 무시할 수있는 비율)
누가 알았습니까?
- 아스타틴은 그리스어 “astatos”의 이름을 따서 명명되었습니다. 제퍼슨 연구소에.
- 언제든지 지구 지각에서 자연적으로 발생하는 아스타틴은 약 25g에 불과합니다. g는 Chemicool에 있습니다.
- Lenntech에 따르면, 아스타틴은 알려진 가장 무거운 할로겐입니다.Elemental Matter에 따르면, 아스타틴을 포함한 할로겐 원소는 유사한 특성을 공유합니다. 그들은 비금속이고, 녹는 점과 끓는점이 낮고, 단단하면 부서지기 쉬우 며, 열과 전기의 전도도가 좋지 않으며, 이원자 (분자에 두 개의 원자가 있음)입니다.
- 아스타틴은 반응성이 가장 낮고 Chemicool에 따르면 할로겐 그룹의 어떤 원소보다 금속 특성이 가장 높습니다.
- 반감기가 가장 긴 아스타틴의 동위 원소는 반감기가 8.1 시간 인 아스타틴 -210입니다. Jefferson Laboratory.
- Nature에 게재 된 D. Scott Wilbur의 2013 년 기사에 따르면 색을 포함한 아스타틴의 많은 물리적 특성은 아직 알려지지 않았습니다. 할로겐 계열의 다른 구성원이 보여주는 색상 패턴에 따르면 아스타틴은 어둡고 아마도 검은 색에 가깝다고 믿어집니다.
- 아스타틴은 방사능이 높지만 건강이나 환경에 미치는 영향은 거의 없습니다. Lenntech에 따르면 희귀하고 매우 짧은 반감기입니다. 아스타틴과 접촉하면 아스타틴은 요오드와 유사하게 갑상선에 축적되는 것으로 생각됩니다.
현재 연구
아스타틴의 희소성은 공부하기 매우 어려운 요소입니다. 그럼에도 불구하고 일부 연구자들은 아스타틴이 암 치료에 사용될 수 있다고 생각합니다. Chemistry Explained에 따르면 아스타틴은 갑상선에 모이는 경향이있는 요오드처럼 행동 할 수 있습니다. 아스타틴은 또한 갑상선으로 이동할 수 있으며 방사선은 선의 암세포를 죽일 수 있습니다.
Françoise Kraeber-Bodéré가 이끄는 프랑스 연구 그룹 인 International Journal of Molecular Sciences에 발표 된 2015 년 논문에서 베타 또는 알파 입자를 방출하는 방사성 핵종을 사용하는 암 치료의 방사선 면역 요법 (RIT) 방법을 설명합니다. 아스타틴 -211은 전통적으로 사용되는 비스무트 -213보다 반감기가 길고 입자 가속기에서 생산 될 수 있기 때문에 알파 치료에 유익 할 수있는 동위 원소 중 하나입니다. 저자들에 따르면 아스타틴 -211은 적어도 1989 년부터이 용도로 연구되어 왔으며 백혈병 환자의 골수 이식, 생쥐의 줄기 세포 이식 연구, 환자를 대상으로 한 화학 요법 치료 등 유망한 결과를 보여주었습니다.
연구자들의 결론에 따르면 아스타틴 -211과 같은 방사성 동위 원소를 사용하면 치료를위한 RIT 효율성이 향상 될 수 있습니다. 종양 및 기타 암, 특히 치료가 질병 초기에 시작되는 경우. 이 RIT 방법은 또한 일반적으로 화학 요법과 방사능 요법에 내성이있는 나머지 종양 세포를 죽일 가능성이 있습니다.