Feiten Over Astatine

{h1}

Eigenschappen, bronnen en gebruik van het element astatine.

Astatine is het zeldzaamste element op aarde; slechts ongeveer 25 gram komt op een gegeven moment van nature op de planeet voor. Het bestaan ​​ervan werd voorspeld in de jaren 1800, maar werd uiteindelijk ongeveer 70 jaar later ontdekt. Tientallen jaren na zijn ontdekking is er heel weinig bekend over astatine. Fysici leiden inderdaad veel van zijn eigenschappen af, zoals de radioactieve eigenschappen, geleiding en kleur ervan, gebaseerd op andere leden van de halogeengroep.

Geschiedenis

Dmitri Mendeleyev, de Russische chemicus die in 1869 de elementen indeelde in het periodieke systeem dat vandaag nog steeds wordt gebruikt, voorspelde eigenschappen van het onbekende element dat de lege ruimte op het periodiek systeem voor element nr. 85 zou vullen, volgens Peter van der Krogt, een Nederlandse historicus. Mendeleyev noemde dit onbekende element eka-jood vanwege zijn positie direct onder jodium in de halogeengroep van elementen.

Toen de zoektocht naar het nieuwe element begon, werden verschillende rapporten gepubliceerd over element 85, volgens een artikel uit 2010 in het bulletin voor de geschiedenis van de chemie van Brett F. Thornton en Shawn C. Burdette, onderzoekers in Zweden en de Verenigde Staten, respectievelijk. Deze rapporten bevatten claims dat het element niet kon bestaan, dat onderzoekers het element niet konden vinden om het te isoleren en dat de gerapporteerde eigenschappen niet consistent waren met tests.

Er is veel onduidelijkheid over wie voor het eerst astatine ontdekte, volgens Thornton en Burdette. De ontdekking kan worden toegeschreven aan een handvol onderzoekers, met name een van de volgende groepen.

De eerste bewering dat het mysterie-element was ontdekt, was in 1931 door Fred Allison van het Alabama Polytechnic Institute, volgens Thornton en Burdette. Allison suggereerde de naam "alabamine" voor het nieuwe radioactieve element dat hij had ontdekt. Omdat geen andere onderzoekers zijn resultaten konden repliceren en omdat er verschillende fouten in zijn apparatuur werden gevonden, ging de zoektocht naar het ongrijpbare element gewoon door. Niet eerder, echter, de ontdekking werd gepubliceerd in een paar student-studieboeken.

Horia Hulubei en Yvetter Cauchois, onderzoekers aan de Sorbonne in Parijs, publiceerden de resultaten van hun ontdekking van element 85 in 1938. Ze gebruikten chemische scheiding en publiceerden dat ze drie röntgenspectraallijnen vonden voor het element dat nauw aansluit bij eerdere voorspellingen. Helaas heeft het uitbreken van de Tweede Wereldoorlog hun onderzoek en communicatie tussen wetenschappers over de hele wereld verstoord.

De eerste succesvol erkende ontdekking van astatine was in 1940 door Dale R. Coson, Kenneth Ross Mackenzie en Emilio Segrè, onderzoekers aan de Universiteit van Californië Berkeley, volgens Chemicool. Omdat niemand het zeldzame element in de natuur had kunnen vinden, produceerde deze groep wetenschappers het kunstmatig door bismut-209 te bombarderen met alfadeeltjes in een deeltjesversneller. Deze reactie creëerde zowel astatine-211 als twee vrije neutronen. Het element was zeer radioactief en onstabiel, wat leidde tot de naam astatine van het Griekse woord dat 'onstabiel' betekende.

Nog een andere groep onderzoekers identificeerde en karakteriseerde element 85 in de vroege jaren 1940, volgens Thornton en Burdette. Berta Karlik en Traude Bernert in 1942 rapporteerden de resultaten van hun studies, waaronder de voorgestelde naam 'viennium'. Vanwege de Tweede Wereldoorlog werd het nieuws echter binnen de Duitse gebieden bewaard en werd wetenschappelijk nieuws uit andere delen van de wereld niet binnengebracht, zodat Karlik en Bernert niet op de hoogte waren van vergelijkbare resultaten van de Berkeley-groep. Toen Karlik en Bernert op de hoogte werden gesteld van de gepubliceerde resultaten van de groep in Berkeley, bleven ze element 85 blijven bestuderen en voelden ze veel aan de kennis over de vervalketen die het element vormt.

Gewoon de feiten

  • Atoomnummer (aantal protonen in de kern): 85
  • Atoomsymbool (op het periodiek systeem der elementen): At
  • Atoomgewicht (gemiddelde massa van het atoom): 210
  • Dichtheid: ongeveer 4 ounce per kubieke inch (ongeveer 7 gram per kubieke cm)
  • Fase bij kamertemperatuur: vast
  • Smeltpunt: 576 graden Fahrenheit (302 graden Celsius)
  • Kookpunt: onbekend
  • Aantal natuurlijke isotopen (atomen van hetzelfde element met een verschillend aantal neutronen): ten minste 30 radioactieve isotopen
  • Meest voorkomende isotopen: At-210 (verwaarloosbaar procent van de natuurlijke abundantie), Am-211 (verwaarloosbaar procent van de natuurlijke abundantie)

Wie weet?

  • Astatine is vernoemd naar het Griekse woord 'astatos', wat onstabiel betekent, volgens het Jefferson Laboratory.
  • Er zijn slechts ongeveer 25 gram natuurlijk voorkomende astatine in de aardkorst op een gegeven moment, volgens Chemicool.
  • Volgens Lenntech is astatine het zwaarste bekende halogeen. Volgens Elemental Matter delen halogeenelementen, waaronder astatine, vergelijkbare eigenschappen; het zijn niet-metalen, hebben een laag smelt- en kookpunt, zijn broos als ze vast zijn, slechte geleiders van warmte en elektriciteit, en zijn diatomisch (hun moleculen bevatten twee atomen).
  • Astatine is het minst reactief en heeft de meest metaalachtige eigenschappen van elk element in de halogeengroep, volgens Chemicool.
  • De isotoop van astatine met de langste halfwaardetijd is astatine-210 met een halfwaardetijd van 8,1 uur, volgens het Jefferson Laboratory.
  • Veel fysieke eigenschappen van astatine zijn nog onbekend, inclusief de kleur, volgens een artikel uit 2013 van D. Scott Wilbur gepubliceerd in Nature.Op basis van de kleurpatronen van andere leden van de halogeenfamilie wordt aangenomen dat astatine donker is, waarschijnlijk in de buurt van zwart.
  • Astatine is in hoge mate radioactief maar veroorzaakt bijna geen gezondheids- of milieueffecten vanwege de zeldzaamheid en de zeer korte halfwaardetijden, volgens Lenntech. Hoewel als iemand ermee in contact komt, wordt gedacht dat astatine zich op dezelfde manier als jodium ophoopt in de schildklier.

Huidig ​​onderzoek

De schaarste aan astatine maakt het een ongelooflijk moeilijk element om te studeren. Niettemin denken sommige onderzoekers dat astatine mogelijk gebruikt wordt bij de behandeling van kanker. Astatine kan zich gedragen als jodium, dat zich volgens de Chemistry Explained in de schildklier verzamelt. Astatine kan ook naar de schildklier gaan en zijn straling kan kankercellen in de klier doden.

In een paper uit 2015, gepubliceerd in het International Journal of Molecular Sciences, beschrijft een groep Franse onderzoekers onder leiding van Françoise Kraeber-Bodéré een radio-immunotherapie (RIT) methode voor kankertherapie die radionucliden gebruikt die bèta- of alfadeeltjes uitstoten. Astatine-211 is zo'n isotoop dat gunstig zou kunnen zijn voor alfatherapie omdat het een langere halfwaardetijd heeft dan traditioneel gebruikt bismut-213, en het kan worden geproduceerd in deeltjesversnellers. Astatine-211 is voor dit gebruik bestudeerd sinds ten minste 1989, volgens de auteurs, en heeft veelbelovende resultaten opgeleverd, waaronder proeven met beenmergtransplantaties bij leukemiepatiënten, stamceltransplantatiestudies bij muizen en bij chemotherapiebehandelingen met patiënten met hersentumoren.

De conclusies van de onderzoekers tonen aan dat het gebruik van een radioactieve isotoop, zoals astatine-211, de RIT-efficiëntie voor de behandeling van tumoren en andere kankers kan verbeteren, vooral als de behandeling vroeg in de ziekte wordt gestart. Deze methode van RIT heeft ook het potentieel om resterende tumorcellen te doden die typisch resistent zijn tegen chemo- en radioactieve therapie.

Extra middelen

  • Chemicool: Astatine Element Feiten
  • Royal Society of Chemistry: Astatine
  • Nature: Enigmatic Chemistry


Video Supplement: What you didn't know about iodine, but could save your life.




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com