يعتبر العنصر الكيميائي الأستاتين بشكل عام نادرًا جدًا في الطبيعة، حيث أن الكمية الإجمالية الموجودة في القشرة الأرضية لا تتجاوز 30 جرامًا. ومن ناحية أخرى، فإن نصف عمره قصير جدًا، حيث أن نصف عمره أقل من 8 ساعات. تعرف على المزيد حول ماهية أستاتوس ومن اكتشفه واستخداماته.
ما هي الحالة؟
يُعرف أيضًا باسم الأستاتين، وهو عبارة عن شبه فلز أو شبه فلز وهو جزء من سلسلة الهالوجين الكيميائية. يُظهر نشاطًا إشعاعيًا عاليًا وسلوكًا معدنيًا ومظهرًا لامعًا. وبالمثل، فهو نادر وغير مستقر، كما أنه الأقل سالبية كهربية ولكنه الأثقل بين مجموعته. يمكن العثور عليها في الطبيعة أو تحضيرها بشكل مصطنع.
رمز الأستاتين
الرمز الكيميائي هو اختصار لاسمه، وهو مشتق من الكلمة اليونانية أستاتوس والتي تعني غير مستقر . هذا التعبير مناسب جدًا لأنه لا يوجد نظير مستقر معروف لهذا الغرض. بالإضافة إلى ذلك، تنبأ الكيميائي دميتري مندليف بالفعل بوجودها وأطلق عليها اسم إيكا-يودو .
خصائص الأستاتين
في الوقت الحاضر، جميع خصائص أستاتوس غير معروفة على وجه اليقين. ومع ذلك، فقد رأى البعض أن تركيبه الكيميائي يشبه اليود. المزايا الأخرى لهذا المعدن:
- التعديلات الكيميائية : في المحلول يتم أكسدته بواسطة البروم، ويتم اختزاله بواسطة ثاني أكسيد الكبريت وتشكل العوامل المؤكسدة القوية الأيون الاستاتاتي.
- الموصلية : وهو عنصر شبه موصل.
- المظهر : يقدم مظهرًا داكنًا ولامعًا وبراقًا.
- الحالة : حالة التجميع العادية صلبة.
- الانصهار : درجة انصهاره أعلى أو أعلى من درجة انصهار اليود.
- حالات الأكسدة : تظهر خصائص الترسيب المشترك مماثلة لتلك الموجودة في اليود الحر، وأيون اليوديد، وأيون اليودات.
- النشاط الإشعاعي : له نشاط إشعاعي عالي، لدرجة أن المختبرات تتطلب إجراءات سلامة عالية واحتياطات فنية أثناء إنتاجه.
- نصف العمر : يبلغ متوسط عمره حوالي 7.2 ساعة، على الرغم من أن هذا يختلف باختلاف النظير.
- السلوك المعدني : على عكس الهالوجينات الخفيفة، فإنه يشكل كاتيونات أحادية الذرة مستقرة في المحاليل المائية.
الخصائص الكيميائية والفيزيائية للأستاتين
- العدد الذري : 85
- الصدأ : غير معروف
- الكثافة (جم/مل) : لا يوجد
- نصف القطر التساهمي (Å) : 127 م
- نصف القطر الذري (Å) : 145 م
- نقطة الغليان : 337 درجة مئوية
- حرارة محددة : لا يوجد
- الكتلة الذرية (جم/مول) : 210 ش
- سرعة الصوت : لا يوجد
- نقطة الانصهار : 302 درجة مئوية (575 ك)
- المحتوى الحراري للانصهار : 114 كيلوجول / مول
- حالات الأكسدة : ±1، 3، 5، 7
- التكوين الإلكتروني : [Xe]4f 14 5d 10 6s 2 6p 5
- الإلكترونات لكل مستوى : 2، 8، 18، 32، 18، 7
- المحتوى الحراري للتبخر : لا يوجد
- جهد التأين الأول (eV) : 920 كيلوجول/مول
- السالبية الكهربية : 2.2 (مقياس بولينج)
أصل أستاتين
وفقًا لتاريخ أستاتوس، فإن المرة الأولى التي تم فيها اكتشافه، أي تصنيعه، كانت في عام 1940. والذين قاموا بهذا العمل هم الأمريكيون ديل ر. كورسون، وإميليو سيجري، وكينيث آر ماكنزي من جامعة بيركلي. ، كاليفورنيا. .
قام هؤلاء العلماء الثلاثة المجهزون بجسيمات ألفا، أو نواة الهيليوم، بقصف طبقة من عنصر البزموت. لاحقًا، في عام 1964، قام ماكلولين بتحليل عينة من النظائر المشعة المنتجة صناعيًا. بالإضافة إلى ذلك، كان هذا العالم أول من تصور خطين طيفيين في منطقة الأشعة فوق البنفسجية.
ما هو استخدام أستوس؟
اليوم، لم يتم اكتشاف أي تطبيقات تجارية للأستاتين، حيث توجد كميات قليلة من هذا العنصر على كوكب الأرض. ومع ذلك، غالبًا ما يستخدم كعلاج محتمل للسرطان، لأنه عنصر يحتوي على نظائر مفيدة لصنع المستحضرات الصيدلانية الإشعاعية.
علاوة على ذلك، يقترح الخبراء أن خصائص أستاتين تحتوي على قيمة تجريبية عملية أثناء التقييمات النظرية. وتستخدم هذه للتنبؤ بالخصائص الذرية والكيميائية للعناصر الأخرى، على سبيل المثال العناصر فائقة الثقل.
نظائر الأستاتين
وهو عنصر يحتوي على 41 نظيراً مشعاً، تم تحضير 25 منها باستخدام تفاعلات التحويل النووي الاصطناعية. أطول عمر هو 210 At بعمر 8.1 ساعة.
على العكس من ذلك، فإن الأقل متانة هو 213 At، الذي يصل عمر نصفه إلى 125 نانو ثانية. وبصرف النظر عن هذا، فإن النظائر 215 At و 218 At و 219 At توجد بكميات صغيرة في معادن اليورانيوم والثوريوم.
الآثار الصحية للأستاتين
وليس له أي تأثير على صحة الإنسان في حد ذاته، لأن كميته في القشرة الأرضية محدودة، وعمره قصير أيضاً. ومع ذلك، فإن المختبرات التي تقوم بالدراسات والأبحاث تتطلب احتياطات خاصة وتقنيات التعامل معها، لأنها تحتوي على مادة الهالوجين التي يمكن أن تتراكم في الغدة الدرقية.
باختصار، الأستاتين هو معدن مهلجن يظهر نشاطًا إشعاعيًا عاليًا، ومظهرًا داكنًا، ومتوسط عمر 7.2 ساعة، وتركيبة مشابهة لليود. إنه غير مستقر، وهو الأقل سالبية كهربية في مجموعته وهو من أشباه الموصلات. وعلى الرغم من أنه لا يحتوي على تطبيقات تجارية، إلا أنه يستخدم في الأعمال البحثية والعلمية.