Astatin je najredkejši element na Zemlji; na planetu se v vsakem trenutku pojavi približno približno 25 gramov. Njen obstoj so predvidevali v 1800-ih, a so ga dokončno odkrili približno 70 let pozneje. Desetletja po njegovem odkritju je o astatinu zelo malo znanega. Pravzaprav fiziki sklepajo, da številne njegove lastnosti - kot so radioaktivne lastnosti, prevodnost in barva - temeljijo na drugih članih skupine halogena.
Zgodovina
Dmitrij Mendelejev, ruski kemik, ki je leta 1869 elemente organiziral v periodično tabelo, ki se uporablja še danes, je napovedal lastnosti neznanega elementa, ki bi zapolnil prazen prostor na periodični tabeli za element št. 85, pravi Peter van der Krogt , nizozemski zgodovinar. Mendeleyev je ta neznani element imenoval eka-jod zaradi njegove lege neposredno pod jodom v halogenski skupini elementov.
Ko se je začelo iskanje novega elementa, je bilo objavljenih več poročil o elementu 85, v članku iz leta 2010 objavljenih v Biltenu za zgodovino kemije Bretta F. Thorntona in Shawn C. Burdette, raziskovalcev na Švedskem in v ZDA, oz. Ta poročila so vsebovala trditve, da element ne bi mogel obstajati, da raziskovalci, ki najdejo element, ga niso mogli izolirati, in da poročane lastnosti niso bile v skladu s testi.
Thornton in Burdette je veliko dvoumnosti glede tega, kdo je prvi odkril astatin. Odkritje bi lahko pripisali peščici raziskovalcev, predvsem eni izmed naslednjih skupin.
Horia Hulubei in Yvetter Cauchois, raziskovalca na pariški Sorboni, sta leta 1938 objavila rezultate svojega odkritja elementa 85. Uporabili so kemično ločitev in objavili, da so za element našli tri rentgenske spektralne črte, ki so ustrezale prejšnjim napovedim. Žal je izbruh druge svetovne vojne motil njihovo raziskovanje in komunikacijo med znanstveniki po vsem svetu.
Prvo uspešno priznano odkritje astatina so leta 1940 zapisali Dale R. Coson, Kenneth Ross Mackenzie in Emilio Segrè, raziskovalci na kalifornijski univerzi Berkeley. Ker nihče ni uspel najti redkega elementa v naravi, ga je ta skupina znanstvenikov umetno proizvedla z bombardiranjem bizmuta-209 z alfa delci v pospeševalniku delcev. Ta reakcija je ustvarila astatin-211 kot tudi dva prosta nevtrona. Element je bil zelo radioaktiven in nestabilen, kar je privedlo do imena astatin iz grške besede, ki je pomenilo "nestabilen".
Še ena skupina raziskovalcev je v zgodnjih 40. letih prejšnjega stoletja neodvisno identificirala in označila element 85, navajajo Thornton in Burdette. Berta Karlik in Traude Bernert leta 1942 sta poročala o rezultatih svojih študij, vključno s predlaganim imenom "viennium." Toda zaradi druge svetovne vojne so novice hranili na nemških ozemljih, znanstvenih novic iz drugih regij sveta pa niso prinesli, zato se Karlik in Bernert nista zavedala podobnih rezultatov skupine Berkeley. Ko sta se Karlik in Bernert seznanila z objavljenimi rezultati iz skupine v Berkeleyju, sta še vedno preučevala element 85 in dodobra dodala znanje o verigi propadanja, ki tvori element.
Samo dejstva
- Atomsko število (število protonov v jedru): 85
- Atomski simbol (na periodični tabeli elementov): At
- Atomska teža (povprečna masa atoma): 210
- Gostota: približno 4 unče na kubični palec (približno 7 gramov na kubični cm)
- Faza pri sobni temperaturi: trdna
- Tališče: 576 stopinj Fahrenheita (302 stopinj Celzija)
- Vrelišče: neznano
- Število naravnih izotopov (atomi istega elementa z različnim številom nevtronov): vsaj 30 radioaktivnih izotopov
- Najpogostejši izotopi: At-210 (zanemarljiv odstotek naravne številčnosti), Am-211 (zanemarljiv odstotek naravne številčnosti)
Kdo je vedel?
- Astatin je poimenovan po grški besedi "astatos", kar pomeni nestabilno, poroča Jefferson Laboratory.
- V kemijski Zemlji je v vsakem trenutku le približno 25 gramov naravno prisotnega astatina, poroča Chemicool.
- Po Lenntechu je astatin najtežji znani halogen. Glede na Elemental Matter imajo halogeni elementi, vključno z astatinom, podobne lastnosti; so nekovine, imajo nizko tališče in vrelišče, so krhke, kadar so trdne, so slabi prevodniki toplote in električne energije in so diatomske (njihove molekule vsebujejo dva atoma).
- Astatin je najmanj reaktiven in ima najbolj kovinske lastnosti katerega koli elementa v halogenski skupini, poroča Chemicool.
- Izotop astatina z najdaljšim razpolovnim časom je astatin-210 s razpolovno dobo 8,1 ure, poroča Jefferson Laboratory.
- Številne fizikalne lastnosti astatina so še vedno neznane, vključno z njegovo barvo, piše v članku iz leta 2013, objavljenem v filmu Nature Scott D. Wilbur. Glede na barvne vzorce, ki jih kažejo drugi člani halogenske družine, velja, da je astatin temen, verjetno blizu črne barve.
- Astatin je visoko radioaktiven, vendar zaradi svoje redkosti in zelo kratkega razpolovnega časa skoraj ne vpliva na zdravje ali okolje, še nima skoraj nobenega vpliva na zdravje. Čeprav nekdo pride v stik z njim, se misli, da se astatin nabira v ščitnici podobno kot jod.
Aktualne raziskave
Zaradi pomanjkanja astatina je zelo težko proučiti. Kljub temu nekateri raziskovalci menijo, da bi lahko astatin uporabljal pri zdravljenju raka. Astatin se lahko obnaša kot jod, ki se običajno nabira v ščitnici, poroča kemika. Astatin lahko gre tudi na ščitnico in njegovo sevanje lahko ubije rakave celice v žlezi.
V dokumentu iz leta 2015, objavljenem v International Journal of Molecular Sciences, skupina francoskih raziskovalcev pod vodstvom Françoise Kraeber-Bodéré opisuje radioimunoterapijo (RIT) metodo terapije raka, ki uporablja radionuklide, ki oddajajo delce beta ali alfa. Astatin-211 je en tak izotop, ki bi bil koristen alfa terapiji, saj ima daljši razpolovni čas kot tradicionalno uporabljeni bizmut-213 in ga lahko proizvajamo v pospeševalcih delcev. Kot ugotavljajo avtorji, so zdravilo Astatine-211 preučevali že od leta 1989 do leta 1989 in pokazalo, da ima obetavne rezultate, vključno s preskušanji presaditev kostnega mozga pri bolnikih z levkemijo, študijami presaditve matičnih celic na miših in pri zdravljenju s kemoterapijo pri bolnikih z možganskimi tumorji.
Zaključki raziskovalcev kažejo, da lahko uporaba radioaktivnega izotopa, kot je astatin-211, izboljša učinkovitost RIT za zdravljenje tumorjev in drugih vrst raka, zlasti če se zdravljenje začne zgodaj v bolezni. Ta metoda RIT lahko tudi uniči preostale tumorske celice, ki so običajno odporne na kemoterapijo in radioaktivno zdravljenje.
