Astatin Dünya'daki en nadir elementtir; herhangi bir zamanda gezegende sadece yaklaşık 25 gram doğal olarak bulunur. Varlığı 1800'lerde tahmin edildi, ancak sonunda yaklaşık 70 yıl sonra keşfedildi. Keşfinden on yıllar sonra, astatin hakkında çok az şey biliniyor. Gerçekten de fizikçiler, radyoaktif özellikleri, iletimi ve rengi gibi özelliklerinin çoğunu diğer halojen grubu üyelerine dayanarak çıkarırlar.
Tarih
Peter van der Krogt'a göre, 1869'da elementleri bugün hala kullanılan periyodik tabloya düzenleyen Rus kimyager Dmitri Mendeleyev, 85 numaralı element için periyodik tablodaki boşluğu dolduracak bilinmeyen elementin özelliklerini öngördü. Hollandalı bir tarihçi. Mendeleyev, halojen elementler grubundaki iyotun hemen altındaki konumu nedeniyle bu bilinmeyen elemente eka-iyot adını verdi.
Yeni element arayışı başlarken, İsveç ve ABD'deki araştırmacılar Brett F. Thornton ve Shawn C. Burdette tarafından Kimya Tarihi Bülteni'nde yayınlanan 2010 tarihli bir makaleye göre, element 85 hakkında çeşitli raporlar yayınlandı, sırasıyla. Bu raporlar, öğenin var olamayacağı, öğeyi bulan araştırmacıların onu izole edemediği ve rapor edilen özelliklerin testlerle tutarsız olduğu iddialarını içeriyordu.
Thornton ve Burdette'e göre, kimin astatini ilk keşfettiğine dair çok belirsizlik var. Keşif, özellikle aşağıdaki gruplardan biri olan bir avuç araştırmacıya atfedilebilir.
Paris'teki Sorbonne araştırmacıları Horia Hulubei ve Yvetter Cauchois, 1938'de 85 elementini keşfettiklerinin sonuçlarını yayınladılar. Kimyasal ayrımı kullandılar ve önceki tahminlerle yakından eşleşen element için üç X-ışını spektral çizgisi bulduklarını yayınladılar. Ne yazık ki, II. Dünya Savaşı'nın patlaması, araştırmalarını ve dünyadaki bilim adamları arasındaki iletişimi bozdu.
Astatinin başarılı bir şekilde tanınan ilk keşfi 1940 yılında Chemicool'a göre California Berkeley Üniversitesi araştırmacıları Dale R. Coson, Kenneth Ross Mackenzie ve Emilio Segrè tarafından yapıldı. Kimse doğada nadir bulunan elementi bulamadığı için, bu grup bilim adamları, bizmut-209'u bir parçacık hızlandırıcısında alfa parçacıklarıyla bombalayarak yapay olarak üretti. Bu reaksiyon, iki serbest nötronun yanı sıra astatin-211'i de yarattı. Öğe son derece radyoaktif ve kararsızdı, bu da Yunanca "kararsız" anlamına gelen astatin ismine yol açtı.
Yine bir başka araştırmacı grubu Thornton ve Burdette'e göre 1940'ların başlarında element 85'i bağımsız olarak tanımladı ve karakterize etti. 1942'de Berta Karlik ve Traude Bernert, önerilen “viennium” adı da dahil olmak üzere çalışmalarının sonuçlarını bildirdiler. Bununla birlikte, İkinci Dünya Savaşı nedeniyle, haberler Alman topraklarında tutuldu ve dünyanın diğer bölgelerinden bilim haberleri getirilmedi, bu nedenle Karlik ve Bernert, Berkeley grubundan benzer sonuçların farkında değildi. Karlik ve Bernert, Berkeley'deki gruptan yayınlanan sonuçlardan haberdar olduklarında, hala 85 elementini incelemeye devam ettiler ve elementi oluşturan bozunma zinciri hakkındaki bilgilere büyük ölçüde katkıda bulundular.
Sadece gerçekler
- Atom numarası (çekirdekteki proton sayısı): 85
- Atomik sembol (elementlerin periyodik tablosunda): At
- Atom ağırlığı (atomun ortalama kütlesi): 210
- Yoğunluk: inç küp başına yaklaşık 4 ons (inç küp başına yaklaşık 7 gram)
- Oda sıcaklığında faz: katı
- Erime noktası: 576 derece Fahrenheit (302 santigrat derece)
- Kaynama noktası: bilinmiyor
- Doğal izotop sayısı (aynı elementin farklı sayıda nötron ile atomları): en az 30 radyoaktif izotop
- En yaygın izotoplar: 210'da (doğal bolluğun ihmal edilebilir yüzdesi), Am-211 (doğal bolluğun ihmal edilebilir yüzdesi)
Kim biliyordu?
- Jefferson Laboratuvarı'na göre, Astatine, Yunanca dengesiz anlamına gelen 'astatos' kelimesinin adını almıştır.
- Chemicool'a göre, herhangi bir zamanda Dünya'nın kabuğunda sadece yaklaşık 25 gram doğal olarak oluşan astatin vardır.
- Lenntech'e göre, astatin bilinen en ağır halojendir. Elementel Maddeye göre, astatin dahil halojen elementleri benzer özellikleri paylaşmaktadır; metal değildirler, düşük erime ve kaynama noktalarına sahiptirler, katı olduklarında kırılgandırlar, ısı ve elektriğin zayıf iletkenleridirler ve diyatomiktirler (molekülleri iki atom içerir).
- Astatin, Chemicool'a göre halojen grubundaki herhangi bir elementin en az reaktif olanı ve en metalik özelliklerine sahiptir.
- Jefferson Laboratuvarı'na göre, en uzun yarı ömre sahip astatin izotopu, 8.1 saatlik yarı ömre sahip astatin-210'dur.
- Doğada yayınlanan D. Scott Wilbur'un 2013 tarihli bir makalesine göre, astatinin birçok fiziksel özelliği hala rengi bilinmemektedir. Halojen ailesinin diğer üyeleri tarafından gösterilen renk desenlerine dayanarak, astatinin karanlık, muhtemelen siyaha yakın olduğuna inanılmaktadır.
- Lenntech'e göre, astatin oldukça radyoaktif olmakla birlikte, nadir ve çok kısa yarı ömürleri nedeniyle neredeyse hiç sağlık veya çevresel etki yaratmamaktadır. Birisi onunla temas ederse, astatinin tiroid bezinde iyot gibi biriktiği düşünülmektedir.
Güncel araştırma
Astatin kıtlığı, çalışmayı inanılmaz derecede zor bir unsur haline getirir. Bununla birlikte, bazı araştırmacılar astatinin kanser tedavisinde faydaları olabileceğini düşünmektedir. Astatin, Chemistry Explained'e göre tiroid bezinde toplanma eğilimi gösteren iyot gibi davranabilir. Astatin tiroide de gidebilir ve radyasyonu bezdeki kanser hücrelerini öldürebilir.
Uluslararası Moleküler Bilimler Dergisi'nde yayınlanan 2015 tarihli bir makalede, Françoise Kraeber-Bodéré liderliğindeki bir grup Fransız araştırmacı, beta veya alfa parçacıkları yayan radyonüklidleri kullanan bir radyoimmünoterapi (RIT) kanser tedavisi yöntemini tanımlamaktadır. Astatin-211, alfa tedavisine faydalı olabilecek böyle bir izotoptur, çünkü geleneksel olarak kullanılan bizmut-213'ten daha uzun bir yarı ömre sahiptir ve parçacık hızlandırıcılarında üretilebilir. Astatin-211, bu kullanıma yönelik olarak yazarlara göre en az 1989'dan beri çalışılmıştır ve lösemi hastalarında kemik iliği transplantları ile yapılan çalışmalar, farelerde kök hücre transplantasyonu çalışmaları ve hastalarla kemoterapi tedavileri de dahil olmak üzere umut verici sonuçlar verdiği gösterilmiştir. beyin tümörleri ile.
Araştırmacılar tarafından varılan sonuçlar, astatin-211 gibi radyoaktif bir izotopun, özellikle hastalığın erken dönemlerinde tedaviye başlanması durumunda, tümörlerin ve diğer kanserlerin tedavisi için RIT verimliliğini artırabildiğini göstermektedir. Bu RIT yöntemi ayrıca tipik olarak kemo ve radyoaktif tedaviye dirençli kalan tümör hücrelerini öldürme potansiyeline sahiptir.
