Сегодня мы поговорим о химическом элементе, общая масса которого на Земле оценивается в один грамм. Его имя – астат (At).
Крайне радиоактивный астат является вторым по редкости элементом в периодической таблице после берклия, и самым редким из встречающихся в природе элементов. В ядре атома астата 85 протонов, и электронов в неионизированном состоянии у него, соответственно, тоже 85.
Только шесть из 37 известных изотопов астата встречаются в природе. Следовые количества тех, у которых атомные массы 214-219, производятся в процессе распада более тяжёлых элементов, таких как франций и полоний. Наиболее стабильный изотоп астата – 210At, он имеет период полураспада 8,1 часа и распадается на полоний-210. Наименее стабильный – 213At. Он распадается на висмут-209 всего за 125 наносекунд.
При таких скоростях распада астат невероятно сложно изучать. Любое количество элемента, достаточное для образования твёрдого тела, мгновенно «испаряется» из-за невероятной радиоактивности, поэтому многие его свойства либо неизвестны, либо оценены приблизительно.
Этот элемент обычно считается членом семейства галогенов на основе наблюдаемых свойств, полученных с помощью масс-спектрометрии и экспериментов с радиоактивными индикаторами, добавляемыми в разбавленные растворы астата. Выяснилось, что элемент ведёт себя подобно йоду, хотя проявляет при этом более металлические свойства.
Астат. Открытие
В периодической таблице Менделеева квадратик под йодом долго пустовал без дела. И химики от скуки частенько рисовали там морды своих домашних питомцев, или вклеивали фотокарточки своих любимых женщин (мужчин) (шутка). В теории, конечно, химический элемент для пустого квадратика должен был существовать. И он даже получил негласное имя – «эка-йод».
Однако годы шли, но учёные никак не могли найти этот элемент в природе. И все попытки синтезировать его в лаборатории полностью провалились.
Ситуация в мире накалялась. Всем уже стало понятно, что необходимо предпринимать какие-то действия, иначе неровен час обрушится вся экономика мира!
И тогда исследователь Фред Эллисон и его команда из Алабамского технического института, дабы снизить градус напряжённости, заявили, неуловимый элемент обнаружен! Это произошло в 1931 году. Однако очень быстро оказалось, что это неправда. Революционные матросы, которые ворвались в лабораторию, не нашли столь разрекламированный «алабамин».
Однако других учёных это не остановило. И они сначала открыли некий «дакин», потом «гельвеций», а затем и «англо-гельвеций». Которые все оказались, как сегодня говорят, фэйками.
И лишь в 1940 году учёные из Калифорнийского университета Дейл Корсон, Кеннет Росс Маккензи и Эмилио Сегре наконец успешно искусственно получили 211At. Это было сделано так: брался ускоритель частиц (1 шт.) Затем в него помещалось несколько атомов висмута (не путать с вермутом!), после чего эти атомы подвергались бомбардировке альфа-частицами.
Когда исследователи осторожно приоткрыли крышку ускорителя, то увидели внутри нечто восхитительное и невообразимое, которое тут же с оглушительным грохотом взорвалось (шутка).
Астат. Общие свойства
Учёные назвали новый элемент «астат» от греческого слова «astatos», что означает «нестабильный». Астат был вторым окончательно идентифицированным синтетическим элементом после технеция, который был открыт Сегре и Карло Перье тремя годами ранее.
Метод Корсона, Маккензи и Сегре и сегодня является основным средством синтеза изотопов 209-211At. Это происходит так: мишень из висмута сначала охлаждается азотом, а затем бомбардируется альфа-частицами и нагревается для испарения появившихся радиоизотопов, что позволяет «перегонять» астат и собирать его на каком-то холодном конструкционном элементе ускорителя. Прямо как в сарае у Петровича. Только там обходятся без альфа-частиц😊.
Со временем было синтезировано несколько соединений астата в микроскопических количествах. Например, астатид водорода, HAt, который образует гидроастатическую кислоту при растворении в воде.
Также было установлено, что астат связывается с другими галогенидами, серебром, натрием, палладием, кислородом, серой, селеном, азотом, свинцом, бором и теллуром в виде коллоида.
Астат-211 — единственный коммерчески используемый изотоп элемента. Свойства распада астата делают его очень перспективным элементом для использования в качестве источника радиации ближнего действия для направленной альфа-частичной терапии при лечении рака.
Как и йод-131, элемент накапливается преимущественно в щитовидной железе, но распадается быстрее, и испускает только альфа-частицы, которые имеют меньшую тенденцию к миграции в окружающие ткани, чем бета-частицы, испускаемые йодом-131.
Точная цена астата неизвестна. Однако существуют оценки, что она составляет не менее одного миллиарда долларов США за грамм.
Всем добра.
Миллионы товаров для всех👇
Реклама ООО Яндекс ИНН 7736207543