85 At Astat
Atommasse:
210
Fase (ved 25 °C):
Fast
Smeltepunkt:
302 °C / 575 K
Vis flere fakta
Gruppe:
17
Periode:
6
Blokk:
p
Elektronkonfigurasjon:
[Xe]6s<sup>2</sup>4f<sup>14</sup>5d<sup>10</sup>6p<sup>5</sup>
Elektronegativitet:
2,20
Vis færre fakta

Astat

Det sjeldneste grunnstoffet

Actinium, polonium og francium er tre sjeldne grunnstoffer. Dersom man samlet alt av disse tre grunnstoffene i den øverste kilometeren av jordas skorpe, så ville utbyttet være 7 000 tonn actinium, kun 2 500 tonn polonium og så lite som 15 g francium. For astat ville tilsvarende tall være 44 mg!

Innholdsfortegnelse

Anvendelser

Selv om astat er det sjeldneste grunnstoffet, kan potensielle medisinske anvendelser føre til at astat i framtiden blir et viktig grunnstoff.

Flere grupper av forskere tror at 211At skal kunne benyttes i behandlingen av enkelte typer kreft. Den radioaktive iod-isotopen 131I blir i dag benyttet til å behandle kreft i skjoldbukskjertelen fordi iod (og dermed isotopen) akkumuleres i denne kjertelen. Dette betyr at strålingen hovedsakelig finner sted der hvor kreftcellene finnes, og de skader da friskt vev i mindre grad. Problemet er at denne iod-isotopen er en beta-emitter. Dvs at den sender ut raske elektroner som har relativ lang rekkevidde. Beta-strålingen kan penetrere flere millimeter vev. Dette er nyttig ved behandling av store svulster, men ikke dersom man skal behandle små klustere av celler fordi mye av strålingen da treffer friske celler. I slike tilfeller vil alfa-emittere som 211At være nyttige. De sender ut store helium kjerner som har en mye kortere rekkevidde; omtrent 15 mikrometer i vev. 211At er dessuten lovende fordi den kan benyttes til å gi korte avgrensede doser. Delvis fordi isotopen har en kort levetid og delvis fordi den omdannes til en ikke-radioaktiv blyisotop. Når så i tillegg det finnes en annen dekomponeringsmekanisme som danner noen få røntgenstråler, som gjør at vi kan påvise hvor i kroppen vi finner denne isotopen, så er det klart at 211At er lovende. Utfordringen er å binde astat-isotopen til molekyler som kan søke spesielle kreftceller og så klare å lage disse molekylene så fort at de fortsatt er radioaktive når de skal benyttes. Astationene må også bli sittende på molekylet når de vandrer inn i kroppen, og det kan ta flere 10-år før forskerne klarer å utvikle en metode som kan anvendes. Men allerede i dag finnes det lovende molekyler som kan produseres fort nok. Det er dessuten blitt gjort noen få men lovende kliniske forsøk ved Duke University i USA på et lite antall kreftpasienter. Denne studien utføres i samarbeid med gruppen til Per Hoff ved Kjemisk institutt, Universitetet i Oslo. Dersom et tilfredstillende medisinsk metode utvikles, kan dette sjeldneste grunnstoffet bli langt vanligere. Men da må astat-atomene lages kunstig ved å bombardere vismut med alfapartikler.

Navn

Navnet er avledet fra det greske ordet for ustabil, astatos.

Historie

Emilio Segrè, til venstre, og de andre oppdagerne av anti-protonet.
Foto: Lawrence Berkeley Nat'l Lab.

Astat ble isolert og påvist så sent som i 1940 ved Universitetet i California. En av oppdagerne var Emilio Segre, en italiensk vitenskapsmann som hadde flykta fra Mussolinis Italia, og som tidligere hadde fremstilt technesium. Grunnstoffet fikk sitt navn først i 1947. Gruppen av vitenskapsmenn jobbet nemlig i krigsårene på Manhattan-prosjektet (utviklingen av atombomben) og da var naturlig nok ikke navnsetting av nye grunnstoffer i fokus.

 

Emilio Segre mottok senere Nobelprisen, blant annet for oppdagelsen av technetium og astat og anti-protonet.

Forekomst

De naturlig forekommende astat-isotopene er fisjonsprodukter av langlivede uran- og thorium-isotoper. Grunnstoffet finnes dermed i meget små mengder i uran og thorium-mineraler. Disse naturlig forekommende isotopene (215At, At218 og At219At) er imidlertid svært kortlivede. Mer stabile isotoper kan produseres ved å bombardere vismut med heliumkjerner. De mest stabile er 210At med halveringstid 8,1 timer, 211At med halveringstid 7,214 timer, 209At med halveringstid 5,41 timer, 207At med halveringstid 1,80 timer og 208At med halveringstid 1,63 timer. De resterende isotopene har halveringstider kortere enn 30 minutter, og de fleste kortere enn 1 minutt. 31 isotoper er kjent. Fisjonsproduktet av astat er bly-isotoper.

Kjemien

Astat er et reaktivt og radioaktivt ikke-metall som likner de andre halogenene og spesielt iod.

Du kan lære mye om et menneske ved å bli kjent med dets slektninger. Det er også tilfelle for kjemiske grunnstoffer og forbindelser.

Selv om det samlet har blitt produsert så lite som ca. 0,05 mikrogram astat siden 1940, så har kjemikere klart å lage forbindelser av grunnstoffet. Fordi vi kjenner de andre grunnstoffene i den samme gruppen, så er det ikke så vanskelig å forutse hvordan astat vil oppføre seg og reagere. Hydrogenastatid, HAt, er for eksempel en av forbindelsene som man har laget av astat. Denne er analog til de andre hydrogenhalogenidene vi kjenner så godt; HF, HCl, HBr og HI. Men astat er mindre reaktiv enn de andre halogenene, og HAt-syre er også den svakeste av disse hydrogenhalogenidsyrene. Og hadde vi klart å lage en stor nok astat-prøve så ville den vært mørkefiolett, enda mer fiolett en naboen over, iod.