Astatine é o elemento mais raro da Terra; apenas aproximadamente 25 gramas ocorrem naturalmente no planeta em um determinado momento. Sua existência foi prevista em 1800, mas finalmente foi descoberta cerca de 70 anos depois. Décadas após sua descoberta, muito pouco se sabe sobre o astatine. Na verdade, os físicos inferem muitas de suas propriedades – como suas propriedades radioativas, condução e cor – com base em outros membros do grupo halogênio.
História
Dmitri Mendeleyev , o químico russo que em 1869 organizou os elementos na tabela periódica que ainda é usada hoje, previu propriedades do elemento desconhecido que preencheria o espaço em branco na tabela periódica para o elemento nº 85, de acordo com Peter van der Krogt, um Historiador holandês. Mendeleyev chamou esse elemento desconhecido de eka-iodo devido à sua posição diretamente abaixo do iodo no grupo de elementos halógenos.
Quando a busca pelo novo elemento começou, vários relatórios foram publicados sobre o elemento 85, de acordo com um artigo de 2010 publicado no Bulletin for the History of Chemistry por Brett F. Thornton e Shawn C. Burdette, pesquisadores na Suécia e nos Estados Unidos, respectivamente. Esses relatórios incluíam alegações de que o elemento não poderia existir, que os pesquisadores que encontraram o elemento não foram capazes de isolá-lo e que as propriedades relatadas eram inconsistentes com os testes.
Há uma grande ambigüidade quanto a quem primeiro descoberto astatine, de acordo com Thornton e Burdette. A descoberta pode ser atribuída a um punhado de pesquisadores, principalmente um dos seguintes grupos.
A primeira alegação de que o elemento misterioso foi descoberto foi em 1931 por Fred Allison, do Instituto Politécnico do Alabama, de acordo com Thornton e Burdette. Allison sugeriu o nome “alabamina” para o novo elemento radioativo que ele havia descoberto. No entanto, como nenhum outro pesquisador foi capaz de replicar seus resultados, e porque várias falhas foram encontradas em seu equipamento, a busca pelo elemento elusivo continuou. Não antes, porém, a descoberta foi publicada em alguns livros didáticos de estudantes.
Horia Hulubei e Yvetter Cauchois, pesquisadores do Então rbonne, em Paris, publicou os resultados da descoberta do elemento 85 em 1938. Eles usaram a separação química e publicaram que encontraram três linhas espectrais de raios-X para o elemento que correspondiam às previsões anteriores. Infelizmente, o estouro da Segunda Guerra Mundial interrompeu suas pesquisas e também as comunicações entre os cientistas de todo o mundo.
A primeira descoberta reconhecida com sucesso de astatine foi em 1940 por Dale R. Coson, Kenneth Ross Mackenzie e Emilio Segrè , pesquisadores da Universidade da Califórnia em Berkeley, de acordo com a Chemicool. Como ninguém havia conseguido encontrar o elemento raro na natureza, esse grupo de cientistas o produziu artificialmente, bombardeando o bismuto-209 com partículas alfa em um acelerador de partículas. Esta reação criou astatine-211, bem como dois nêutrons livres. O elemento era altamente radioativo e instável, o que levou ao nome astatine da palavra grega que significa “instável”.
Ainda outro grupo de pesquisadores identificou e caracterizou independentemente o elemento 85 no início dos anos 1940, de acordo com Thornton e Burdette. Berta Karlik e Traude Bernert em 1942 relataram os resultados de seus estudos, incluindo o nome proposto “viennium”. No entanto, por causa da Segunda Guerra Mundial, as notícias foram mantidas dentro dos territórios alemães, e notícias científicas de outras regiões do mundo não foram trazidas, então Karlik e Bernert não estavam cientes de resultados semelhantes do grupo de Berkeley. Quando Karlik e Bernert ficaram cientes dos resultados publicados do grupo em Berkeley, eles ainda continuaram a estudar o elemento 85 e aumentaram muito o conhecimento sobre a cadeia de decomposição que forma o elemento.
Apenas os fatos
- Número atômico (número de prótons no núcleo): 85
- Símbolo atômico (na tabela periódica dos elementos): Em
- Peso atômico (massa média do átomo): 210
- Densidade: aproximadamente 4 onças por polegada cúbica (aproximadamente 7 gramas por cm cúbico)
- Fase à temperatura ambiente: sólido
- Ponto de fusão: 576 graus Fahrenheit (302 graus Celsius)
- Ponto de ebulição: desconhecido
- Número de isótopos naturais (átomos do mesmo elemento com um número diferente de nêutrons): pelo menos 30 isótopos radioativos
- Isótopos mais comuns: At-210 (porcentagem desprezível de abundância natural), Am-211 (porcentagem insignificante da abundância natural)
Quem diria?
- Astatine é nomeado após a palavra grega “astatos”, que significa instável, de acordo para o Laboratório Jefferson.
- Existem apenas cerca de 25 gramas de astato que ocorre naturalmente na crosta terrestre em um determinado momento, de acordo com g para Chemicool.
- De acordo com Lenntech, astatine é o halogênio conhecido mais pesado.De acordo com a matéria elementar, os elementos de halogênio, incluindo astatine, compartilham propriedades semelhantes; eles não são metais, têm pontos de fusão e ebulição baixos, são frágeis quando sólidos, são maus condutores de calor e eletricidade e são diatômicos (suas moléculas contêm dois átomos).
- Astatino é o menos reativo e tem as propriedades mais metálicas de qualquer elemento do grupo halogênio, de acordo com Chemicool.
- O isótopo de astatine com a meia-vida mais longa é astatine-210 com meia-vida de 8,1 horas, de acordo com Jefferson Laboratory.
- Muitas propriedades físicas do astatine ainda são desconhecidas, incluindo sua cor, de acordo com um artigo de 2013 de D. Scott Wilbur publicado na Nature. Com base nos padrões de cores mostrados por outros membros da família dos halogênios, acredita-se que astatine seja escuro, provavelmente próximo do preto.
- Astatine é altamente radioativo, mas quase não apresenta efeitos ambientais ou para a saúde devido a sua raridade e meia-vida muito curta, de acordo com a Lenntech. Embora, se alguém entrar em contato com ele, acredita-se que o astato se acumule na glândula tireóide de forma semelhante ao iodo.
Pesquisas atuais
A escassez de astato o torna um elemento incrivelmente difícil de estudar. No entanto, alguns pesquisadores acreditam que o astato pode ter utilidade no tratamento do câncer. Astatine pode se comportar como iodo, que tende a se acumular na glândula tireóide, de acordo com Chemistry Explained. Astatine também pode ir para a tireóide, e sua radiação pode matar células cancerosas na glândula.
Em um artigo de 2015 publicado no International Journal of Molecular Sciences, um grupo de pesquisadores franceses liderado por Françoise Kraeber-Bodéré descrevem um método de radioimunoterapia (RIT) de terapia do câncer que usa radionuclídeos que emitem partículas beta ou alfa. Astatine-211 é um desses isótopos que pode ser benéfico para a terapia alfa porque tem uma meia-vida mais longa do que o bismuto-213 tradicionalmente usado e pode ser produzido em aceleradores de partículas. Astatine-211 foi estudado para este uso desde pelo menos 1989, de acordo com os autores, e mostrou ter resultados promissores, incluindo ensaios com transplantes de medula óssea em pacientes com leucemia, estudos de transplante de células-tronco em camundongos e em tratamentos de quimioterapia com pacientes com tumores cerebrais.
As conclusões dos pesquisadores mostram que o uso de um isótopo radioativo, como astatine-211, pode melhorar a eficiência da RIT no tratamento tumores e outros tipos de câncer, especialmente se o tratamento for iniciado no início da doença. Este método de RIT também tem o potencial de matar células tumorais remanescentes que são tipicamente resistentes à quimioterapia e à terapia radioativa.