W dzisiejszym świecie Astat stał się tematem o wielkim znaczeniu i debacie. Wraz z postępem technologii i globalizacją Astat przyjął nieoczekiwaną rolę, generując sprzeczne opinie i różnorodne stanowiska. Nie ma wątpliwości, że Astat wywarł wpływ na różne aspekty społeczeństwa, od polityki po gospodarkę, w tym kulturę i życie codzienne. W tym artykule zbadamy różne aspekty Astat i omówimy jego wpływ dzisiaj, a także możliwe konsekwencje w przyszłości. Stosując podejście interdyscyplinarne, podejdziemy do Astat z wielu perspektyw, aby lepiej zrozumieć jego zakres i znaczenie we współczesnym społeczeństwie.
polon ← astat → radon | |||||||||||||||||||||||||||||||
Wygląd | |||||||||||||||||||||||||||||||
czarny | |||||||||||||||||||||||||||||||
Ogólne informacje | |||||||||||||||||||||||||||||||
Nazwa, symbol, l.a. |
astat, At, 85 | ||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Grupa, okres, blok | |||||||||||||||||||||||||||||||
Stopień utlenienia |
±I, III, V, VII | ||||||||||||||||||||||||||||||
Masa atomowa | |||||||||||||||||||||||||||||||
Stan skupienia |
stały | ||||||||||||||||||||||||||||||
Temperatura topnienia | |||||||||||||||||||||||||||||||
Numer CAS | |||||||||||||||||||||||||||||||
PubChem | |||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa) |
Astat (At, łac. astatinum z gr. άστατός ‘nietrwały’ od ά ‘bez’ i στατός ‘trwały, stały’) – promieniotwórczy pierwiastek chemiczny z grupy fluorowców.
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 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.
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.
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:
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.
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.
Izotop | Czas połowicznego rozpadu | Typ rozpadu |
---|---|---|
190At | 1 ms | |
196At | 300 ms | α |
197At | 400 ms | α, β+ w.e. |
198At | 4,9 s | α, β+ w.e. |
198mAt | 1,5 s | α, β+ w.e. |
199At | 7 s | α, β+ w.e. |
200At | 43 s | α, β+ w.e. |
200mAt | 4,3 s | α, β+ w.e. |
201At | 1,48 s | α, β+ w.e. |
202At | 3 min | α, β+ w.e. |
202mAt | 1,1 s | ? |
203At | 7,4 min | α, β+ w.e. |
204At | 9,2 min | α, β+ w.e. |
205At | 26,2 min | α, β+ w.e. |
206At | 29,4 min | α, β+ w.e. |
207At | 1,21 h | α, β+ w.e. |
208At | 1,6 h | α, β+ w.e. |
209At | 5,4 h | α, β+ w.e. |
210At | 8 h | α, w.e. |
211At | 7,2 h | α, w.e. |
212At | 300 μs | α |
212mAt | 120 s | α |
213At | 0,11 μs | α |
214At | 0,56 μs | α |
214mAt | 0,7 μs | α |
215At | 100 μs | α |
216At | 300 μs | α |
217At | 32,3 μs | α |
218At | 1,6 s | α |
219At | 50 s | α |
Układ okresowy pierwiastków | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | |||||||||||||||||||||||||||
1 | H | He | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3 | Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4 | K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | ||||||||||||||||||||||||||
5 | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | ||||||||||||||||||||||||||
6 | Cs | Ba | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn | ||||||||||||
7 | Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og | ||||||||||||
8 | Uue | Ubn | ✱ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
✱ | Ubu | Ubb | Ubt | Ubq | Ubp | Ubh | Ubs | ... | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||