Astat

Astat (At, z gr. άστατός ‘nietrwały’ od ά ‘bez’ i στατός ‘trwały, stały’) – promieniotwórczy pierwiastek chemiczny z grupy fluorowców.

Historia odkrycia Istnienie astatu zostało przewidziane przez Mendelejewa, który nazwał pierwiastek „eka-jodem”. Ponieważ układ okresowy pierwiastków był znany od dawna, uczeni starali się zapełnić lukę w grupie 17, poszukując fluorowca następującego po jodzie. Pierwiastek po raz pierwszy otrzymali , i Emilio Segrè na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley w 1940 roku. Bombardowali oni 209Bi cząstkami alfa o energii 23 MeV, otrzymując izotop 211At. Metodą tą wytwarza się astat również obecnie. Nazwa pierwiastka pochodzi od greckiego astatos, co znaczy nietrwały.

Właściwości Ze względu na krótkie czasy życia izotopów astatu (czas połowicznego rozpadu najtrwalszego izotopu to niewiele ponad 8 godzin), wiele właściwości pierwiastka pozostaje bliżej niezbadanych. Wiadomo jednak, że jest on łatwo lotny i rozpuszcza się w niektórych substancjach organicznych. Właściwości astatu zbadane w spektrometrach mas są zbliżone do właściwości pozostałych halogenów, zwłaszcza jodu, przy czym astat wykazuje więcej właściwości metalicznych. Badania teoretyczne sugerują, że pod ciśnieniem atmosferycznym, w odróżnieniu od pozostałych fluorowców, w fazie skondensowanej może on być metalem.

Astat najprawdopodobniej reaguje z wodorem, tworząc astatowodór (HAt), który po uwodnieniu daje kwas astatowodorowy. Reaguje też najpewniej z litowcami, tworząc sole oparte na wiązaniu jonowym, z których może być wyparty przez inne, bardziej reaktywne fluorowce. Potencjał jonizacyjny astatu został dokładnie zmierzony dopiero w 2013 roku i okazał się równy 9,31751 eV.

Otrzymywanie Astat do badań laboratoryjnych jest otrzymywany poprzez bombardowanie 209Bi cząstkami alfa, czyli jądrami helu. W zależności od energii cząstek, otrzymywane są relatywnie najtrwalsze izotopy 209At – 211At:

dla cząstek alfa o energii 26 MeV

dla cząstek alfa o energii 40 MeV

dla cząstek alfa o energii 60 MeV.

Zastosowanie Izotop 211At, o okresie połowicznego zaniku 7,2 godziny, ma zastosowanie w radioterapii jako emiter cząstek alfa o małym zasięgu, które oddziałują na zmianę nowotworową nie uszkadzając okolicznych zdrowych tkanek.

Izotopy astatu Trzy izotopy astatu występują w naturalnych szeregach promieniotwórczych: 218At w szeregu uranowym, 216At w szeregu torowym, zaś 219At w szeregu aktynowym. Są to jednak izotopy o bardzo krótkim czasie połowicznego rozpadu, toteż szacuje się, że łączna ilość astatu na Ziemi wynosi w każdej chwili około kilkudziesięciu gramów (objętość 1 łyżeczki do herbaty). Z tego powodu astat trafił do Księgi rekordów Guinnessa jako najrzadszy z występujących naturalnie pierwiastków.

Astat jest homologiem jodu i w przypadku dostania się do organizmu gromadzi się w tarczycy i jajnikach. Dopuszczalne skażenie promieniotwórcze izotopem 211At zostało ustalone na 0,7 kBq.

+ Izotopy astatu Izotop Czas połowicznego rozpadu Typ rozpadu190At1 ms196At300 msα197At400 msα, β+ w.e.198At4,9 sα, β+ w.e.198mAt1,5 sα, β+ w.e.199At7 sα, β+ w.e.200At43 sα, β+ w.e.200mAt4,3 sα, β+ w.e.201At1,48 sα, β+ w.e.202At3 minα, β+ w.e.202mAt1,1 s ?203At7,4 minα, β+ w.e.204At9,2 minα, β+ w.e.205At26,2 minα, β+ w.e.206At29,4 minα, β+ w.e.207At1,21 hα, β+ w.e.208At1,6 hα, β+ w.e.209At5,4 hα, β+ w.e.210At8 hα, w.e.211At7,2 hα, w.e.212At300 μsα212mAt120 sα213At0,11 μsα214At0,56 μsα214mAt0,7 μsα215At100 μsα216At300 μsα217At32,3 μsα218At1,6 sα219At50 sα

Uwagi

Przypisy

Kategoria:Pierwiastki radioaktywne