Astat


Astat w encyklopedii

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania 85 At

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

Spis treści

Historia odkrycia | edytuj kod

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 Dale Corson, Kenneth MacKenzie i Emilio Segré na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley w 1940 roku. Bombardowali oni 209Bi cząstkami alfa o energii 23 MeV, otrzymując izotop 211At[3]. Metodą tą wytwarza się astat również obecnie. Nazwa pierwiastka pochodzi od greckiego astatos, co znaczy nietrwały.

Właściwości | edytuj kod

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[4].

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[2].

W roztworach astat występuje w postaci jonów: AtO+, AtO, AtO2 i AtO3[potrzebny przypis].

Otrzymywanie | edytuj kod

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:

83 209 B i + 2 4 α   85 211 A t + 2 0 1 n {\displaystyle \,_{83}^{209}\mathrm {Bi} +\,_{2}^{4}\mathrm {\alpha } \,\to \ \,_{85}^{211}\mathrm {At} +2\,_{0}^{1}\mathrm {n} } dla cząstek alfa o energii 26 MeV 83 209 B i + 2 4 α   85 210 A t + 3 0 1 n {\displaystyle \,_{83}^{209}\mathrm {Bi} +\,_{2}^{4}\mathrm {\alpha } \,\to \ \,_{85}^{210}\mathrm {At} +3\,_{0}^{1}\mathrm {n} } dla cząstek alfa o energii 40 MeV 83 209 B i + 2 4 α   85 209 A t + 4 0 1 n {\displaystyle \,_{83}^{209}\mathrm {Bi} +\,_{2}^{4}\mathrm {\alpha } \,\to \ \,_{85}^{209}\mathrm {At} +4\,_{0}^{1}\mathrm {n} } dla cząstek alfa o energii 60 MeV.

Zastosowanie | edytuj kod

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 | edytuj kod

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[5].

Przypisy | edytuj kod

  1. CRC Handbook of Chemistry and Physics, William M.W.M. Haynes (red.), wyd. 97, Boca Raton: CRC Press, 2016, s. 4-47, ISBN 978-1-4987-5429-3 .
  2. a b Physicists at CERN measure a fundamental property of the rarest element on Earth (ang.). CERN, 2013-05-14. [dostęp 2013-06-14].
  3. Ignacy Eichstaedt: Księga pierwiastków. Warszawa: Wiedza Powszechna, 1973, s. 412. OCLC 839118859.
  4. Andreas Hermann, Roald Hoffmann, N. W. Ashcroft. Condensed Astatine: Monatomic and Metallic. „Phys. Rev. Lett.”. 111 (11), 2013. DOI: 10.1103/PhysRevLett.111.116404
  5. Ryszard Szepke: 1000 słów o atomie i technice jądrowej. Wydawnictwo Ministerstwa Obrony Narodowej, 1982. ISBN 83-11-06723-6.
Kontrola autorytatywna (pierwiastek chemiczny):
Na podstawie artykułu: "Astat" pochodzącego z Wikipedii
OryginałEdytujHistoria i autorzy