Astatinas yra rečiausias elementas Žemėje; bet kuriuo metu planetoje natūraliai susidaro tik maždaug 25 gramai. Jos egzistavimas buvo numatytas 1800-aisiais, tačiau galutinai buvo atrastas maždaug po 70 metų. Dešimtmečiai po jo atradimo apie astatiną žinoma labai mažai. Iš tikrųjų fizikai daro išvadą apie daugelį kitų jo halogenų grupės narių savybių, tokių kaip radioaktyviosios savybės, laidumas ir spalva.
Istorija
Rusijos chemikas Dmitrijus Mendelejevas, 1869 m. Suskirstęs elementus į periodinę lentelę, kuri naudojama iki šiol, numatė nežinomo elemento savybes, kurios užpildytų tuščią vietą periodinės lentelės elemente Nr. 85, pasak Peterio van der Krogto. , olandų istorikas. Mendelejevas pavadino šį nežinomą elementą eka-jodu dėl jo padėties halogeninių elementų grupėje tiesiai po jodu.
Pradėjus naujo elemento paiešką, buvo paskelbtos kelios ataskaitos apie 85 elementą, remiantis 2010 m. Straipsniu, paskelbtu Chemijos istorijos biuletenyje, kurį pateikė Švedijos ir JAV tyrėjai Brettas F. Thorntonas ir Shawnas C. Burdette'as, atitinkamai. Šiose ataskaitose buvo teiginių, kad elementas negalėjo egzistuoti, kad tyrėjai, radę elementą, negalėjo jo išskirti ir kad nurodytos savybės neatitiko bandymų.
Pasak Thorntono ir Burdette'o, daug neaiškumų dėl to, kas pirmą kartą atrado astatiną. Šį atradimą galima priskirti saujai tyrėjų, ypač vienai iš šių grupių.
Poria Paryžiaus Sorbonos tyrinėtojai Horia Hulubei ir Yvetter Cauchois paskelbė jų aptikto 85 elemento rezultatus 1938 m. Jie panaudojo cheminį atskyrimą ir paskelbė, kad elementui jie rado tris rentgeno spindulių spektro linijas, kurios tiksliai atitiko ankstesnes prognozes. Deja, prasidėjęs Antrasis pasaulinis karas sutrikdė jų tyrimus ir viso pasaulio mokslininkų bendravimą.
Pirmasis sėkmingai pripažintas astatino atradimas buvo 1940 m. Dale R. Coson, Kenneth Ross Mackenzie ir Emilio Segrè, Kalifornijos Berklio universiteto tyrinėtojų, teigia „Chemicool“. Kadangi gamtoje dar nepavyko rasti reto elemento, ši mokslininkų grupė jį dirbtinai pagamino bombarduodama bismutą-209 alfa dalelėmis dalelių greitintuve. Ši reakcija sukūrė astatiną-211, taip pat du laisvus neutronus. Elementas buvo labai radioaktyvus ir nestabilus, dėl kurio vardas astatinas kilo iš graikų kalbos žodžio, reiškiančio „nestabilus“.
Dar viena tyrėjų grupė savarankiškai nustatė ir apibūdino 85 elementą 1940-ųjų pradžioje, pasak Thorntono ir Burdette'o. Berta Karlik ir Traude Bernert 1942 m. Pranešė apie savo tyrimų rezultatus, įskaitant siūlomą pavadinimą „viennium“. Tačiau dėl II pasaulinio karo naujienos buvo laikomos Vokietijos teritorijose, o mokslo naujienos iš kitų pasaulio regionų nebuvo pristatytos, todėl Karlikas ir Bernertas nežinojo apie panašius Berkeley grupės rezultatus. Kai Karlikui ir Bernertui buvo pranešta apie paskelbtus grupės Berkeley rezultatus, jie vis tiek toliau tyrinėjo 85 elementą ir labai papildė žinias apie elementą sudarančią skilimo grandinę.
Tiesiog faktai
- Atominis skaičius (protonų skaičius branduolyje): 85
- Atominis simbolis (periodinėje elementų lentelėje): At
- Atominis svoris (vidutinė atomo masė): 210
- Tankis: maždaug 4 uncijos viename kubiniame colyje (maždaug 7 gramai kubiniame cm)
- Fazė kambario temperatūroje: kieta
- Lydymosi temperatūra: 576 laipsniai Farenheito (302 laipsniai Celsijaus)
- Virimo temperatūra: nežinoma
- Natūralių izotopų skaičius (to paties elemento atomai su skirtingu neutronų skaičiumi): mažiausiai 30 radioaktyviųjų izotopų
- Dažniausi izotopai: esant – 210 (nereikšmingas procentas nuo natūralaus gausumo), Am – 211 (nereikšmingas procentas nuo natūralaus gausumo)
Kas žinojo?
- Pasak Jeffersono laboratorijos, Astatinas yra pavadintas graikų kalbos žodžio „astatos“ dėka, kuris reiškia nestabilumą.
- Anot „Chemicool“, žemės plutoje bet kuriuo metu yra tik apie 25 gramus natūraliai esančio astatino.
- Pasak Lenntech, astatinas yra sunkiausias žinomas halogenas. Remiantis „Elemental Matter“, halogeno elementai, įskaitant astatiną, pasižymi panašiomis savybėmis; jie yra nemetalų, turi silpną lydymosi ir virimo temperatūrą, yra trapūs, kai kieti, yra silpni šilumos ir elektros laidininkai, diatominiai (jų molekulėse yra du atomai).
- Anot „Chemicool“, astatinas yra mažiausiai reaktyvus ir turi metalines visų halogenų grupės elementų metalines savybes.
- Pasak Jeffersono laboratorijos, ilgiausio pusinės eliminacijos periodo astatino izotopas yra astatinas-210, kurio pusinės eliminacijos laikas yra 8,1 valandos.
- Remiantis 2013 m. D. Scotto Wilburo straipsniu, paskelbtu žurnale „Nature“, vis dar nežinoma daugybė astatino fizinių savybių, įskaitant jo spalvą. Remiantis spalvų pavyzdžiais, parodytais kitų halogeno šeimos narių, manoma, kad astatinas yra tamsus, greičiausiai artimas juodai.
- Anot Lenntech, astatinas yra labai radioaktyvus, tačiau beveik nedaro jokio poveikio sveikatai ar aplinkai dėl jo retumo ir labai trumpo pusinės eliminacijos periodo. Nors jei su ja susiduriama, manoma, kad astatinas kaupiasi skydliaukėje panašiai kaip jodas.
Dabartiniai tyrimai
Dėl astatino trūkumo jis yra be galo sunkus dalykas. Nepaisant to, kai kurie tyrinėtojai mano, kad astatinas gali būti naudojamas gydant vėžį. Anot chemijos, „Astatine“ gali elgtis kaip jodas, linkęs kauptis skydliaukėje. Astatinas taip pat gali patekti į skydliaukę, o jo radiacija gali sunaikinti vėžio ląsteles liaukoje.
2015 m. Publikuotame žurnale „International Journal of Molecular Sciences“ prancūzų tyrinėtojų grupė, vadovaujama Françoise Kraeber-Bodéré, aprašo vėžio terapijos radioimunoterapijos (RIT) metodą, kuriame naudojami radionuklidai, kurie išskiria beta arba alfa daleles. Astatinas-211 yra vienas iš tokių izotopų, kuris gali būti naudingas alfa terapijai, nes jo pusinės eliminacijos laikas yra ilgesnis nei tradiciškai naudojamo bismuto-213, ir jis gali būti gaminamas dalelių greitintuvuose. Anot autorių, šio naudojimo Astatine-211 tyrimas buvo atliktas mažiausiai nuo 1989 m. Ir jis parodė daug žadančių rezultatų, įskaitant kaulų čiulpų transplantacijos tyrimus leukemija sergantiems pacientams, kamieninių ląstelių transplantacijos tyrimus su pelėmis ir chemoterapinį gydymą pacientais. su smegenų navikais.
Tyrėjų padarytos išvados rodo, kad radioaktyvaus izotopo, pavyzdžiui, astatino-211, panaudojimas gali pagerinti RIT efektyvumą navikų ir kitų vėžio formų gydymui, ypač jei gydymas pradedamas ligos pradžioje. Šis RIT metodas taip pat turi galimybę sunaikinti likusias navikines ląsteles, kurios paprastai yra atsparios chemoterapijai ir radioaktyviajai terapijai.
