แอสทาทีน
แอสตาทีนเป็นธาตุเคมีมีสัญลักษณ์Atและเลขอะตอม 85 เป็นธาตุที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติที่หายากที่สุดในเปลือกโลกพบได้เฉพาะในรูปของผลผลิตจากการสลายตัว ของธาตุหนักต่างๆ ไอโซโทปทั้งหมดของแอสตาทีนมีอายุสั้น ไอโซโทปที่เสถียรที่สุดคือแอสตาทีน-210 มีครึ่งชีวิต 8.1 ชั่วโมง ด้วยเหตุนี้ จึงไม่เคยพบเห็นตัวอย่างของแข็งของธาตุนี้ เนื่องจากตัวอย่างขนาดใหญ่ใดๆ จะระเหยกลายเป็นไอ ทันที ด้วยความร้อนจากกัมมันตภาพรังสี ของ มัน
คุณสมบัติโดยรวมของแอสตาทีนยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด หลายอย่างได้มาจากการประมาณจากตำแหน่งในตารางธาตุว่าเป็นธาตุที่มีมวลมากกว่าฟลูออรีนคลอรีนโบรมีนและไอโอดีน ซึ่ง เป็นธาตุฮาโลเจนเสถียรทั้งสี่อย่างไรก็ตาม แอสตาทีนยังอยู่ในตำแหน่งกึ่งกลางระหว่างโลหะและอโลหะ และมีการสังเกตและทำนายพฤติกรรมบางอย่างที่ เป็นโลหะไว้ด้วย แอสตาทีนน่าจะมีลักษณะสีเข้มหรือเป็นมันเงา และอาจเป็นสารกึ่งตัวนำหรืออาจเป็นโลหะ ก็ได้ ในทางเคมี มีสารประกอบ ประจุลบ ของแอสตาทีน หลายชนิดที่เป็นที่รู้จัก และสารประกอบส่วนใหญ่ของมันคล้ายกับสารประกอบของไอโอดีน แต่บางครั้งก็แสดงคุณสมบัติของโลหะและมีความคล้ายคลึงกับเงินด้วย
การสังเคราะห์แอสตาทีนครั้งแรกเกิดขึ้นในปี 1940 โดยเดล อาร์. คอร์สัน , เคนเนธ รอสส์ แมคเคนซีและเอมิลิโอ จี. เซเกรที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์พวกเขาตั้งชื่อมันจากภาษากรีกโบราณ ว่า ástatos ( ἄστατος ) ซึ่งแปลว่า 'ไม่เสถียร' ต่อมาพบว่ามี ไอโซโทปของแอสตาทีน สี่ชนิด ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ แม้ว่าจะมีอยู่ในเปลือกโลกในเวลาใดเวลาหนึ่งน้อยกว่าหนึ่งกรัมก็ตาม ไอโซโทปที่เสถียรที่สุดคือแอสตาทีน-210 และแอสตาทีน-211 ที่มีประโยชน์ทางการแพทย์นั้นไม่ได้เกิดขึ้นตามธรรมชาติ โดยปกติแล้วจะผลิตขึ้นโดยการยิงอนุภาคอัลฟา ใส่ บิสมัท -209
ลักษณะเฉพาะ
แอสตาทีนเป็นธาตุที่มีกัมมันตรังสีสูงมาก ไอโซโทปทั้งหมดของมันมีครึ่งชีวิต 8.1 ชั่วโมงหรือน้อยกว่านั้น โดยจะสลายตัวเป็นไอโซโทปแอสตาทีนอื่นบิสมัทโพลoniumหรือเรดอนไอโซโทปส่วนใหญ่ของมันไม่เสถียรมาก โดยมีครึ่งชีวิตเพียงไม่กี่วินาทีหรือน้อยกว่านั้น ในบรรดาธาตุ 101 ธาตุแรกในตารางธาตุ มีเพียงแฟรนเซียม เท่านั้น ที่ไม่เสถียร และไอโซโทปแอสตาทีนทั้งหมดที่เสถียรกว่าไอโซโทปแฟรนเซียมที่มีอายุยืนยาวที่สุด ( 205–211 At) เป็นไอโซโทปสังเคราะห์และไม่พบในธรรมชาติ[ 6 ]
คุณสมบัติโดยรวมของแอสตาทีนยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด[ 7 ]การวิจัยถูกจำกัดด้วยครึ่งชีวิตที่สั้น ซึ่งทำให้ไม่สามารถสร้างปริมาณที่ชั่งน้ำหนักได้[ 8 ]แอสตาทีนที่มองเห็นได้จะระเหยกลายเป็นไอทันทีเนื่องจากความร้อนที่เกิดจากกัมมันตภาพรังสีที่รุนแรง[ 9 ]ยังคงต้องดูว่าด้วยการระบายความร้อนที่เพียงพอ จะสามารถสะสมแอสตาทีนในปริมาณมหภาคเป็นฟิล์มบางได้หรือไม่[ 4 ]โดยทั่วไปแอสตาทีนถูกจัดประเภทเป็นอโลหะหรือกึ่งโลหะ[ 10 ] [ 11 ]นอกจากนี้ยังมีการคาดการณ์การก่อตัวของโลหะด้วย[ 4 ] [ 12 ]
ทางกายภาพ
คุณสมบัติทางกายภาพส่วนใหญ่ของแอสตาทีนได้รับการประมาณค่า (โดยการสอดแทรกหรือการประมาณค่าภายนอก ) โดยใช้วิธีการที่ได้มาจากทฤษฎีหรือประสบการณ์[ 13 ]ตัวอย่างเช่น ธาตุฮาโลเจนจะมีสีเข้มขึ้นเมื่อน้ำหนักอะตอมเพิ่มขึ้นฟลูออรีนเกือบไม่มีสีคลอรีนมีสีเหลืองเขียวโบรมีนมีสีแดงน้ำตาล และไอโอดีนมีสีเทาเข้ม/ม่วง บางครั้งแอสตาทีนถูกอธิบายว่าน่าจะเป็นของแข็งสีดำ (สมมติว่าเป็นไปตามแนวโน้มนี้) หรือมีลักษณะเป็นโลหะ (ถ้ามันเป็นโลหะกึ่งโลหะหรือโลหะ) [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]
เนื่องจากมีความดันไอ ต่ำ กว่าไอโอดีนแอสตาทีนจึงระเหิดตามที่คาดไว้[ 8 ] แอสตาทีนครึ่งหนึ่งของปริมาณที่กำหนดจะระเหยกลายเป็นไอในเวลาประมาณหนึ่งชั่วโมงหากวางบนพื้นผิวแก้ว ที่สะอาดที่อุณหภูมิห้อง[ a ] สเปกตรัมการดูดกลืนของแอสตาทีนใน บริเวณ อัลตราไวโอเลตกลางมีเส้นที่ 224.401 และ 216.225 นาโนเมตร ซึ่งบ่งชี้ถึงการเปลี่ยนผ่านจาก 6p ไปยัง 7s [ 18 ] [ 19 ]
โครงสร้างของแอสตาทีนแข็งยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด[ 20 ]ในฐานะที่เป็นอะนาล็อกของไอโอดีน อาจมีโครงสร้างผลึกแบบออร์โธรอมบิกที่ประกอบด้วย โมเลกุลแอสตาทีนไดอะต อมิกและเป็นสารกึ่งตัวนำ (โดยมีช่องว่างแถบพลังงาน 0.7 eV ) [ 21 ] [ 22 ]หรืออีกทางหนึ่ง หากแอสตาทีนควบแน่นก่อตัวเป็นเฟสโลหะ ดังที่ได้มีการคาดการณ์ไว้ อาจมีโครงสร้างลูกบาศก์แบบศูนย์กลางหน้าอะตอมิกเดี่ยวในโครงสร้างนี้ อาจเป็นตัวนำยิ่งยวด ได้ เช่นเดียวกับเฟสความดันสูงที่คล้ายกันของไอโอดีน[ 4 ]คาดว่าแอสตาทีนโลหะจะมีค่าความหนาแน่น 8.91–8.95 g/ cm³ [ 1 ]
หลักฐานสนับสนุน (หรือคัดค้าน) การมีอยู่ของไดอะตอมิกแอสตาทีน (At ) นั้นมีน้อยและไม่สามารถสรุปได้[ 23 ] [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]บางแหล่งข้อมูลระบุว่ามันไม่มีอยู่จริง หรืออย่างน้อยก็ไม่เคยถูกสังเกต[ 28 ] [ 29 ]ในขณะที่แหล่งข้อมูลอื่นๆ ยืนยันหรือบอกเป็นนัยว่ามันมีอยู่จริง[ 30 ] [ 31 ] [ 32 ]แม้จะมีข้อโต้แย้งนี้ แต่คุณสมบัติหลายอย่างของไดอะตอมิกแอสตาทีนก็ได้รับการคาดการณ์ไว้แล้ว[ 33 ]ตัวอย่างเช่น ความยาวพันธะของมันจะเป็น300 ± 10 pm พลังงานการแยกตัว <50 kJ/mol [ 34 ]และความร้อนของการระเหย (∆H ) 54.39 kJ/mol [ 35 ]มีการคาดการณ์ค่าจุดหลอมเหลวและจุดเดือด ของแอ ส ตาทีนไว้หลายค่า แต่เฉพาะสำหรับ At เท่านั้น[ 36 ]
เคมี
เคมีของแอสตาทีนนั้น "คลุมเครือเนื่องจากความเข้มข้นต่ำมากในการทดลองแอสตาทีน และความเป็นไปได้ของปฏิกิริยากับสิ่งเจือปน ผนัง และตัวกรอง หรือผลพลอยได้จากกัมมันตภาพรังสี และปฏิกิริยาระดับนาโนที่ไม่พึงประสงค์อื่นๆ" [ 21 ]คุณสมบัติทางเคมีที่ปรากฏหลายอย่างได้รับการสังเกตโดยใช้ การ ศึกษาติดตามในสารละลายแอสตาทีนเจือจางมาก[ 32 ] [ 37 ]โดยทั่วไปน้อยกว่า 10 −10 mol·L −1 [ 38 ]คุณสมบัติบางอย่าง เช่น การก่อตัวของแอนไอออน สอดคล้องกับฮาโลเจนอื่นๆ[ 8 ] แอสตาทีนยังมีคุณสมบัติเป็นโลหะบางอย่าง เช่น การชุบลงบนแคโทด [ b ] และการตกตะกอนร่วมกับโลหะซัลไฟด์ในกรดไฮโดรคลอริก [ 40 ] มันสร้างสารเชิงซ้อนกับEDTAซึ่งเป็นสารคีเลตโลหะ[ 41 ]และสามารถทำหน้าที่เป็นโลหะในการติดฉลากกัมมันตรังสีของแอนติบอดีในบางแง่มุม แอสตาทีนในสถานะ +1 คล้ายกับเงินในสถานะเดียวกัน อย่างไรก็ตาม เคมีอินทรีย์ส่วนใหญ่ของแอสตาทีนนั้นคล้ายคลึงกับของไอโอดีน[ 42 ]มีการเสนอแนะว่าแอสตาทีนสามารถสร้างแคตไอออนโมโนอะตอม ที่เสถียร ในสารละลายในน้ำได้[ 40 ] [ 43 ]
แอสตาทีนมีค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตี 2.2 ตามมาตราพอลลิงฉบับ ปรับปรุง ซึ่งต่ำกว่าไอโอดีน (2.66) และเท่ากับไฮโดรเจน ในไฮโดรเจนแอสตาไทด์ (HAt) คาดว่าประจุลบจะอยู่ที่อะตอมไฮโดรเจน ซึ่งหมายความว่าสารประกอบนี้อาจถูกเรียกว่าแอสตาทีนไฮไดรด์ตามระบบการตั้งชื่อบางอย่าง[ 44 ] [ 45 ] [ 46 ] [ 47 ]ซึ่งจะสอดคล้องกับค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีของแอสตาทีนตามมาตราออลเรด-โรโชว์ (1.9) ที่น้อยกว่าไฮโดรเจน (2.2) [ 48 ] [ c ]อย่างไรก็ตาม ระบบการตั้งชื่อทางเคมีเชิงปริมาณของ IUPAC อย่างเป็นทางการนั้นอิงตามแบบแผนในอุดมคติของการกำหนดค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีสัมพัทธ์ของธาตุต่างๆ โดยอาศัยเพียงตำแหน่งของธาตุเหล่านั้นในตารางธาตุ ตามธรรมเนียมนี้ แอสตาทีนจะถูกจัดการราวกับว่ามีค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีสูงกว่าไฮโดรเจน โดยไม่คำนึงถึงค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีที่แท้จริงค่าสัมพัทธ์ของอิเล็กตรอนของแอสตาทีนอยู่ที่ 233 kJ mol −1ซึ่งน้อยกว่าของไอโอดีน 21% [ 50 ]เมื่อเปรียบเทียบกัน ค่าของ Cl (349) สูงกว่า F (328) 6.4% Br (325) น้อยกว่า Cl 6.9% และ I (295) น้อยกว่า Br 9.2% การลดลงอย่างเห็นได้ชัดของ At ถูกทำนายว่าเป็นผลมาจากปฏิกิริยาสปิน-ออร์บิต[ 38 ]พลังงานไอออนไนเซชันแรกของแอสตาทีนอยู่ที่ประมาณ 899 kJ mol −1ซึ่งเป็นไปตามแนวโน้มของพลังงานไอออนไนเซชันแรกที่ลดลงตามกลุ่มฮาโลเจน (ฟลูออรีน 1681; คลอรีน 1251; โบรมีน 1140; ไอโอดีน 1008) [ 3 ]
สารประกอบ
แอสตาทีนมีปฏิกิริยาน้อยกว่าไอโอดีน และเป็นธาตุฮาโลเจนที่มีปฏิกิริยาน้อยที่สุด[ 51 ] อย่างไรก็ตาม คุณสมบัติทางเคมีของเทนเนสซีนซึ่งเป็นธาตุหมู่ 17 ที่หนักกว่าถัดไป ยังไม่ได้รับการศึกษา[ 52 ]สารประกอบแอสตาทีนได้รับการสังเคราะห์ในปริมาณระดับนาโนและศึกษาอย่างละเอียดที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ก่อนที่จะสลายตัวเป็นกัมมันตรังสี โดยทั่วไปปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องจะได้รับการทดสอบด้วยสารละลายแอสตาทีนเจือจางที่ผสมกับไอโอดีนในปริมาณมาก ไอโอดีนทำหน้าที่เป็นตัวพา ทำให้มั่นใจได้ว่ามีวัสดุเพียงพอสำหรับเทคนิคในห้องปฏิบัติการ (เช่น การกรองและการตกตะกอน ) [ 53 ] [ 54 ] [ d ]เช่นเดียวกับไอโอดีน แอสตาทีนแสดงให้เห็นว่ามีสถานะออกซิเดชันเป็นเลขคี่ตั้งแต่ −1 ถึง +7 [ 57 ]
มีการรายงานสารประกอบที่มีโลหะเพียงไม่กี่ชนิดในรูปแบบของแอสตาไทด์ของโซเดียม[ 9 ]แพลเลเดียมเงินธัลเลียมและตะกั่ว[ 58 ]คุณสมบัติเฉพาะบางประการของแอสตาไทด์เงินและโซเดียม และแอสตาไทด์ของโลหะอัลคาไลน์และโลหะอัลคาไลน์เอิร์ธสมมติฐานอื่นๆ ได้รับการประเมินโดยการอนุมานจากเฮไลด์ของโลหะอื่นๆ[ 59 ]
การก่อตัวของสารประกอบแอสตาทีนกับไฮโดรเจน—ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่าไฮโดรเจนแอสตาไทด์ —ได้รับการสังเกตโดยผู้บุกเบิกเคมีแอสตาทีน[ 60 ]ดังที่กล่าวไว้ มีเหตุผลที่จะเรียกสารประกอบนี้ว่าแอสตาทีนไฮไดรด์แทน มันถูกออกซิไดซ์ ได้ง่าย การทำให้เป็น กรดด้วยกรดไนตริก เจือจาง จะให้รูปแบบ At 0หรือ At +และการเติมเงิน(I) ในภายหลังอาจทำให้แอสตาทีนตกตะกอนเป็นเงิน(I) แอสตาไทด์ (AgAt) ได้เพียงบางส่วนเท่านั้น ในทางตรงกันข้าม ไอโอดีนไม่ถูกออกซิไดซ์และตกตะกอนได้ง่ายเป็นเงิน(I) ไอโอไดด์[ 8 ] [ 61 ]
แอสตาทีนเป็นที่ทราบกัน ว่าสามารถจับกับโบรอน [ 62 ] คาร์บอนและไนโตรเจน [ 63 ]สารประกอบกรงโบรอนต่างๆ ได้ถูกเตรียมขึ้นโดยมีพันธะ At–B ซึ่งมีความเสถียรมากกว่าพันธะ At–C [ 64 ]แอสตาทีนสามารถแทนที่อะตอมไฮโดรเจนในเบนซีนเพื่อสร้างแอสตาโตเบนซีน C H At ซึ่งอาจถูกออกซิไดซ์เป็น C H AtCl โดยคลอรีน เมื่อทำการบำบัดสารประกอบนี้ด้วย สารละลายไฮโปคลอไรต์ที่เป็น ด่างจะสามารถผลิตC H AtO [ 65 ]แคตไอออนไดไพริดีน-แอสตาทีน(I) [At(C H N) ] +จะสร้างสารประกอบไอออนิกกับเปอร์คลอเรต[ 63 ] ( แอนไอออนที่ไม่ประสานงาน[ 66 ] ) และกับไนเตรต [At(C H N) ] NO [ 63 ]แคตไอออนนี้มีอยู่เป็นสารเชิงซ้อนการประสานงานซึ่งพันธะโคเวเลนต์แบบดาทีฟ สองพันธะเชื่อมโยงศูนย์กลางแอสตาทีน(I) กับวงแหวน ไพริดีนแต่ละวงแยกกันผ่านอะตอมไนโตรเจนของพวกมัน[ 63 ]
เมื่อมีออกซิเจน มีหลักฐานของสปีชีส์ AtO −และ AtO +ในสารละลายในน้ำ ซึ่งเกิดจากปฏิกิริยาของแอสตาทีนกับสารออกซิไดซ์ เช่น โบรมีนธาตุ หรือ (ในกรณีหลัง) โดยโซเดียมเปอร์ซัลเฟตในสารละลายกรดเปอร์คลอริก [ 8 ] [ 67 ] สปีชีส์ที่เคยคิดว่าเป็นAtO − 2ได้รับการระบุในภายหลังว่าเป็นAtO(OH) − 2ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ไฮโดรไลซิสของ AtO + (ผลิตภัณฑ์ไฮโดรไลซิสอีกชนิดหนึ่งคือ AtOOH) [ 68 ] แอนไอออน AtO − 3ที่มีลักษณะเฉพาะอย่างดีสามารถได้มาโดยตัวอย่างเช่น การออกซิเดชันของแอสตาทีนด้วยโพแทสเซียมไฮโปคลอไรต์ในสารละลายโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ [ 65 ] [ 69 ] มีรายงานการเตรียมแลนทานัมไตรแอสตาเตต La(AtO ) หลังจากการออกซิเดชันของแอสตาทีนด้วยสารละลาย Na S O [ 70 ]การออกซิเดชันเพิ่มเติมของAtO − 3เช่น โดยซีนอนไดฟลูออไรด์ (ในสารละลายด่างร้อน) หรือเพอร์ไอโอเดต (ใน สารละลาย ที่เป็นกลางหรือด่าง) จะให้ไอออนเพอร์ไอโอ เดต AtO − 4ซึ่งมีความเสถียรเฉพาะในสารละลายที่เป็นกลางหรือด่างเท่านั้น[ 71 ]เชื่อกันว่าแอสตาทีนสามารถสร้างแคตไอออนในเกลือกับออกซิแอนไอออน เช่นไอโอเดตหรือไดโครเมตได้ โดยอิงจากการสังเกตว่าในสารละลายกรด แอสตาทีนในสถานะโมโนวาเลนต์หรือสถานะบวกปานกลางจะตกตะกอนร่วมกับเกลือที่ไม่ละลายน้ำของแคตไอออนโลหะ เช่น ซิลเวอร์(I) ไอโอเดต หรือแทลเลียม(I) ไดโครเมต[ 65 ] [ 72 ]
แอสตาทีนอาจสร้างพันธะกับแคลโคเจน อื่นๆ ได้แก่ S At +และAt(CSN) − 2กับซัลเฟอร์สารประกอบ โคออ ร์ดิเนชัน เซ เลนูเรีย กับ ซีลีเนียมและคอลลอยด์แอส ตาทีน-เทลลูเรียม กับเทลลูเรียม[ 73 ]
แอสตาทีนเป็นที่ทราบกันว่าทำปฏิกิริยากับไอโอดีนโบรมีนและคลอรีน ซึ่งเป็นสารประกอบที่มีน้ำหนักเบากว่า ในสถานะไอ ปฏิกิริยาเหล่านี้ก่อให้เกิดสารประกอบไดอะตอมิกอินเตอร์ฮาโลเจนที่มีสูตร AtI, AtBr และ AtCl [ 55 ]สารประกอบสองชนิดแรกอาจเกิดขึ้นในน้ำได้เช่นกัน แอสตาทีนทำปฏิกิริยากับสารละลายไอโอดีน/ ไอโอไดด์เพื่อสร้าง AtI ในขณะที่ AtBr ต้องการ (นอกเหนือจากแอสตาทีน) สารละลายไอโอดีน/ ไอโอดีนโมโนโบรไมด์ / โบรไมด์ไอโอไดด์หรือโบรไมด์ส่วนเกินอาจนำไปสู่ไอออนAtBr − 2และAtI − 2 [ 55 ]หรือในสารละลายคลอไรด์ พวกมันอาจสร้างสปีชีส์เช่นAtCl − 2หรือAtBrCl −ผ่านปฏิกิริยาสมดุลกับคลอไรด์[ 56 ]การออกซิเดชันของธาตุด้วยไดโครเมต (ในสารละลายกรดไนตริก) แสดงให้เห็นว่าการเติมคลอไรด์ทำให้แอสตาทีนกลายเป็นโมเลกุลที่มีแนวโน้มจะเป็น AtCl หรือ AtOCl ในทำนองเดียวกันอาจมีการผลิตAtOCl − 2หรือAtCl − 2 ได้เช่นกัน [ 55 ] โพลีเฮ ไลด์ PdAtI , CsAtI , TlAtI , [ 74 ] [ 75 ] [ 76 ]และ PbAtI [ 77 ]เป็นที่ทราบหรือสันนิษฐานว่าตกตะกอนแล้ว ในเครื่องสเปก โทรเมตรมวลแหล่งกำเนิดไอออนพลาสมา ไอออน [AtI] + , [AtBr] +และ [AtCl] +ได้ถูกสร้างขึ้นโดยการนำไอระเหยของฮาโลเจนที่เบากว่าเข้าไปใน เซลล์ที่บรรจุ ฮีเลียมซึ่งมีแอสตาทีนอยู่ ซึ่งสนับสนุนการมีอยู่ของโมเลกุลที่เป็นกลางที่เสถียรในสถานะไอออนพลาสมา[ 55 ] ยัง ไม่มีการค้นพบแอสตาทีนฟลูออไรด์ การที่ไม่มีการค้นพบนั้นคาดว่าเกิดจากปฏิกิริยาที่รุนแรงของสารประกอบดังกล่าว รวมถึงปฏิกิริยาของฟลูออไรด์ที่เกิดขึ้นในตอนแรกกับผนังของภาชนะแก้วเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ที่ไม่ระเหย[ e ]ดังนั้น แม้ว่าการสังเคราะห์แอสตาทีนฟลูออไรด์จะคิดว่าเป็นไปได้ แต่ก็อาจต้องใช้ตัวทำละลายฟลูออไรด์ฮาโลเจนเหลว ดังที่ได้ใช้ไปแล้วสำหรับการระบุลักษณะของเรดอนฟลูออไรด์[ 55 ] [ 71 ]
ประวัติศาสตร์
ในปี ค.ศ. 1869 เมื่อดมิทรี เมนเดเลฟตีพิมพ์ตารางธาตุ ของเขา ช่องว่างใต้ไอโอดีนว่างเปล่า หลังจากที่นีลส์ โบห์รได้วางรากฐานทางกายภาพของการจำแนกธาตุทางเคมีแล้ว ก็มีการเสนอแนะว่าธาตุฮาโลเจนที่ห้าควรอยู่ในช่องนั้น ก่อนที่จะมีการค้นพบอย่างเป็นทางการ มันถูกเรียกว่า "เอกะ-ไอโอดีน" (จากภาษาสันสกฤตเอกะ 'หนึ่ง') เพื่อสื่อว่ามันอยู่ใต้ไอโอดีนหนึ่งช่อง (ในลักษณะเดียวกับเอกะ-ซิลิคอน เอกะ-โบรอน และอื่นๆ ) [ 81 ]นักวิทยาศาสตร์พยายามค้นหามันในธรรมชาติ แต่เนื่องจากมันหายากมาก ความพยายามเหล่านี้จึงนำไปสู่การค้นพบที่ผิดพลาดหลายครั้ง[ 82 ]
การค้นพบไอโอดีนครั้งแรกที่มีการอ้างกันนั้น เกิดขึ้นโดยเฟรด อัลลิสันและเพื่อนร่วมงานของเขาที่สถาบันโพลีเทคนิคแห่งรัฐอะแลบามา (ปัจจุบันคือมหาวิทยาลัยออเบิร์น ) ในปี 1931 ผู้ค้นพบตั้งชื่อธาตุที่ 85 ว่า "อะลาบามีน" และกำหนดสัญลักษณ์ Ab ให้ ซึ่งเป็นชื่อที่ใช้กันอยู่หลายปี[ 83 ] [ 84 ] [ 85 ]ในปี 1934 เอชจี แมคเฟอร์สันจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ได้พิสูจน์ว่าวิธีการของอัลลิสันและการค้นพบของเขาไม่ถูกต้อง[ 86 ]มีการอ้างสิทธิ์อีกครั้งในปี 1937 โดยนักเคมี ราเจนดราลัล เด ซึ่งทำงานอยู่ที่ดักกาในบริติชอินเดีย (ปัจจุบันคือธากาในบังกลาเทศ ) เขาเลือกชื่อ "ดากิน" สำหรับธาตุที่ 85 ซึ่งเขาอ้างว่าได้แยกออกมาเป็น ธาตุใน กลุ่มธอร์เรียมที่เทียบเท่ากับเรเดียมเอฟ (โพโลเนียม-210) ในกลุ่มเรเดียม[ 87 ]คุณสมบัติที่เขารายงานสำหรับดาคินไม่ตรงกับคุณสมบัติของแอสตาทีน[ 87 ]และกัมมันตภาพรังสีของแอสตาทีนจะทำให้เขาไม่สามารถจัดการมันในปริมาณที่เขาอ้างได้[ 88 ]ยิ่งไปกว่านั้น แอสตาทีนไม่ได้อยู่ในอนุกรมธอร์เรียม และตัวตนที่แท้จริงของดาคินก็ไม่เป็นที่รู้จัก[ 87 ]
ในปี 1936 ทีมของนักฟิสิกส์ชาวโรมาเนียโฮเรีย ฮูลูเบย์และนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศสอีเว็ตต์ คอชัวส์อ้างว่าได้ค้นพบธาตุที่ 85 โดยการสังเกตเส้นการปล่อยรังสีเอ็กซ์ ในปี 1939 พวกเขาได้ตีพิมพ์บทความอีกฉบับหนึ่งซึ่งสนับสนุนและขยายข้อมูลก่อนหน้านี้ ในปี 1944 ฮูลูเบย์ได้ตีพิมพ์บทสรุปข้อมูลที่เขาได้รับจนถึงเวลานั้น โดยอ้างว่าได้รับการสนับสนุนจากงานวิจัยของนักวิจัยคนอื่นๆ เขาเลือกชื่อ "ดอร์" ซึ่งสันนิษฐานว่ามาจากภาษาโรมาเนียที่แปลว่า "ความปรารถนา" [เพื่อสันติภาพ] เนื่องจากสงครามโลกครั้งที่สองได้เริ่มต้นขึ้นเมื่อห้าปีก่อนหน้านั้น เนื่องจากฮูลูเบย์เขียนเป็นภาษาฝรั่งเศส ซึ่งไม่ได้ใช้คำต่อท้าย "-ine" สำหรับธาตุ ดังนั้นหากมีการนำคำต่อท้ายนี้มาใช้ ดอร์จึงน่าจะถูกแปลเป็นภาษาอังกฤษว่า "dorine" ในปี 1947 ข้ออ้างของฮูลูเบย์ถูกปฏิเสธอย่างมีประสิทธิภาพโดยนักเคมีชาวออสเตรียฟรีดริช พาเนธซึ่งต่อมาได้เป็นประธาน คณะกรรมการ IUPACที่รับผิดชอบการรับรองธาตุใหม่ แม้ว่าตัวอย่างของ Hulubei จะมีแอสตาทีน-218 อยู่ แต่วิธีการตรวจจับของเขานั้นอ่อนแอเกินไปเมื่อเทียบกับมาตรฐานปัจจุบัน ทำให้ไม่สามารถระบุได้อย่างถูกต้อง ยิ่งไปกว่านั้น เขายังไม่สามารถทำการทดสอบทางเคมีกับธาตุดังกล่าวได้[ 88 ]เขายังมีส่วนเกี่ยวข้องกับการอ้างเท็จ ก่อนหน้า นี้เกี่ยวกับการค้นพบธาตุที่ 87 (แฟรนเซียม) และเชื่อกันว่าสิ่งนี้เป็นสาเหตุที่ทำให้นักวิจัยคนอื่นๆ ลดความสำคัญของงานของเขาลง[ 89 ]
ในปี พ.ศ. 2483 นักเคมีชาวสวิสWalter Minderประกาศการค้นพบธาตุที่ 85 ว่าเป็นผลผลิตจากการสลาย ตัวแบบเบตา ของเรเดียม A (โพโลเนียม-218) โดยเลือกชื่อว่า "เฮลเวเทียม" (จากHelvetiaซึ่งเป็นชื่อภาษาละตินของสวิตเซอร์แลนด์) Berta Karlikและ Traude Bernert ไม่สามารถทำการทดลองซ้ำได้ และต่อมาได้สรุปว่าผลลัพธ์ของ Minder เกิดจากการปนเปื้อนของกระแสเรดอน ( เรดอน-222เป็นไอโซโทปต้นกำเนิดของโพโลเนียม-218) [ 90 ] [ f ]ในปี พ.ศ. 2485 Minder ร่วมกับนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษAlice Leigh-Smithประกาศการค้นพบไอโซโทปอีกตัวหนึ่งของธาตุที่ 85 ซึ่งสันนิษฐานว่าเป็นผลผลิตจาก การสลายตัวแบบเบตาของ ธอร์เรียม A (โพโลเนียม-216) พวกเขาตั้งชื่อสารนี้ว่า "แองโกล-เฮลเวเทียม" [ 91 ]แต่ Karlik และ Bernert ก็ไม่สามารถทำซ้ำผลลัพธ์เหล่านี้ได้อีกครั้ง[ 53 ]
ต่อมาในปี พ.ศ. 2483 เดล อาร์. คอร์สันเคนเนธ รอสส์ แมคเคนซีและเอมิลิโอ เซเกรได้แยกธาตุนี้ออกมาที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ แทนที่จะค้นหาธาตุนี้ในธรรมชาติ นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างมันขึ้นมาโดยการยิงบิสมัท-209ด้วยอนุภาคอัลฟาในไซโคลตรอน (เครื่องเร่งอนุภาค) เพื่อผลิตแอสตาทีน-211 หลังจากปล่อยนิวตรอนสองตัว[ 92 ]อย่างไรก็ตาม ผู้ค้นพบไม่ได้เสนอชื่อสำหรับธาตุนี้ในทันที เหตุผลก็คือในขณะนั้น ธาตุที่สร้างขึ้นมาสังเคราะห์ใน "ปริมาณที่มองไม่เห็น" ซึ่งยังไม่ถูกค้นพบในธรรมชาติ ไม่ถือว่าเป็นธาตุที่ถูกต้องสมบูรณ์ นอกจากนี้ นักเคมียังลังเลที่จะยอมรับไอโซโทปรังสีว่าเป็นไอโซโทปที่เสถียรอย่างถูกต้อง[ 93 ]ในปี พ.ศ. 2486 แอสตาทีนถูกค้นพบว่าเป็นผลผลิตจากห่วงโซ่การสลายตัว ตามธรรมชาติสองห่วงโซ่ โดยเบอร์ตา คาร์ลิกและทราวด์ เบอร์เนิร์ต โดยพบครั้งแรกในอนุกรมยูเรเนียม ที่เรียกว่าอนุกรมยูเรเนียม จากนั้นจึงพบในอนุกรมแอคติเนียม [ 94 ] [ 95 ] (ตั้งแต่นั้นมา แอสตาทีนก็ถูกค้นพบในห่วงโซ่การสลายตัวที่สาม คืออนุกรมเนปทูเนียม[ 96 ] ) ฟรีดริช พาเนธ ในปี พ.ศ. 2489 เรียกร้องให้ยอมรับธาตุสังเคราะห์ในที่สุด โดยอ้างถึงเหตุผลหลายประการ รวมถึงการยืนยันการเกิดขึ้นตามธรรมชาติเมื่อเร็วๆ นี้ และเสนอให้ผู้ค้นพบธาตุที่ยังไม่มีชื่อที่เพิ่งค้นพบตั้งชื่อธาตุเหล่านั้น ในช่วงต้นปี พ.ศ. 2490 วารสาร Natureได้ตีพิมพ์ข้อเสนอแนะของผู้ค้นพบ จดหมายจากคอร์สัน แมคเคนซี และเซเกร แนะนำชื่อ "แอสตาไทน์" [ 93 ]ซึ่งมาจากภาษากรีกโบราณástatos ( ἄστατος ) หมายถึง' ไม่เสถียร'เนื่องจากมีแนวโน้มที่จะสลายตัวเป็นกัมมันตรังสีโดยลงท้ายด้วย "-ine" ซึ่งพบในชื่อของธาตุฮาโลเจนสี่ชนิดที่ค้นพบก่อนหน้านี้ ชื่อนี้ยังถูกเลือกเพื่อสืบทอดประเพณีของธาตุฮาโลเจนสี่ชนิดที่เสถียร ซึ่งชื่อนั้นหมายถึงคุณสมบัติของธาตุ[ 97 ]
คอร์สันและเพื่อนร่วมงานของเขาจัดประเภทแอสตาทีนเป็นโลหะโดยอาศัยเคมีวิเคราะห์ [ 98 ] นัก วิจัยรุ่นต่อมาได้รายงาน พฤติกรรมคล้ายไอโอดีน[ 99 ] [ 100 ]ประจุบวก[ 101 ] [ 102 ]หรือแอมโฟเทอริก[ 53 ] [ 103 ]ในบทความย้อนหลังปี 2003 คอร์สันเขียนว่า "คุณสมบัติบางอย่าง [ของแอสตาทีน] คล้ายกับไอโอดีน ... นอกจากนี้ยังแสดงคุณสมบัติของโลหะ คล้ายกับโลหะข้างเคียงอย่าง Po และ Bi" [ 97 ]
ไอโซโทป
| เลขมวล | ครึ่งชีวิต[ 6 ] | ความน่าจะเป็นของการสลายตัว ของอัลฟา [ 6 ] | ครึ่งชีวิตของการสลายตัวแบบอัลฟา |
|---|---|---|---|
| 207 | 1.80 ชั่วโมง | 8.6 % | 20.9 ชั่วโมง |
| 208 | 1.63 ชั่วโมง | 0.55 % | 12.3 วัน |
| 209 | 5.41 ชั่วโมง | 4.1 % | 5.5 วัน |
| 210 | 8.1 ชั่วโมง | 0.175 % | 193 วัน |
| 211 | 7.21 น. | 41.8 % | 17.2 ชั่วโมง |
| 212 | 0.31 วินาที | ≈100% | 0.31 วินาที |
| 213 | 125 นาโนวินาที | 100 % | 125 นาโนวินาที |
| 214 | 558 นาโนวินาที | 100 % | 558 นาโนวินาที |
| 219 | 56 วินาที | 97 % | 58 วินาที |
| 220 | 3.71 นาที | 8 % | 46.4 นาที |
| 221 | 2.3 นาที | เสถียรอัลฟาจากการทดลอง | ∞ |
ไอโซโทปทั้งหมดของแอสตาทีนมีอายุสั้น ไอโซโทปที่เสถียรที่สุดคือแอสตาทีน-210 ซึ่งมีครึ่งชีวิต 8.1 ชั่วโมง มีไอโซโทปของแอสตาทีนที่รู้จัก 41 ชนิด โดยมีเลขมวล 188 และ 190–229 [ 104 ] [ 105 ]การสร้างแบบจำลองทางทฤษฎีชี้ให้เห็นว่าอาจมีไอโซโทปอีกประมาณ 37 ชนิด[ 104 ]ไม่มีการสังเกตไอโซโทปของแอสตาทีนที่เสถียรหรือมีอายุยืนยาว และไม่คาดว่าจะมีอยู่[ 106 ]
พลังงาน การสลายตัวแบบอัลฟาของแอสตาทีนมีแนวโน้มเช่นเดียวกับธาตุหนักอื่นๆ[ 106 ]ไอโซโทปแอสตาทีนที่เบากว่าจะมีพลังงานการสลายตัวแบบอัลฟาค่อนข้างสูง ซึ่งจะลดลงเมื่อนิวเคลียสหนักขึ้น แอสตาทีน-211 มีพลังงานสูงกว่าไอโซโทปก่อนหน้าอย่างมีนัยสำคัญ เนื่องจากมีนิวเคลียสที่มีนิวตรอน 126 ตัว และ 126 เป็นเลขมหัศจรรย์ที่สอดคล้องกับเปลือกนิวตรอนที่เต็ม แม้ว่าจะมีครึ่งชีวิตคล้ายกับไอโซโทปก่อนหน้า (8.1 ชั่วโมงสำหรับแอสตาทีน-210 และ 7.2 ชั่วโมงสำหรับแอสตาทีน-211) แต่ความน่าจะเป็นของการสลายตัวแบบอัลฟาจะสูงกว่ามากสำหรับไอโซโทปหลัง: 41.81% เทียบกับเพียง 0.18% [ 6 ] [ h ]ไอโซโทปสองตัวถัดไปจะปล่อยพลังงานออกมามากขึ้น โดยแอสตาทีน-213 ปล่อยพลังงานออกมามากที่สุด ด้วยเหตุนี้จึงเป็นไอโซโทปแอสตาทีนที่มีอายุสั้นที่สุด[ 106 ]แม้ว่าไอโซโทปแอสตาทีนที่หนักกว่าจะปล่อยพลังงานน้อยกว่า แต่ก็ไม่มีไอโซโทปแอสตาทีนที่มีอายุยืนยาว เนื่องจากบทบาทของการสลายตัวแบบเบตา (การปล่อยอิเล็กตรอน) เพิ่มมากขึ้น [ 106 ]โหมดการสลายตัวนี้มีความสำคัญเป็นพิเศษสำหรับแอสตาทีน ตั้งแต่ปี 1950 มีการตั้งสมมติฐานว่าไอโซโทปทั้งหมดของธาตุนี้เกิดการสลายตัวแบบเบตา[ 107 ]แม้ว่าการวัดมวลนิวเคลียร์จะบ่งชี้ว่า215 At มีเสถียรภาพแบบเบตาเนื่องจากมีมวลต่ำที่สุดในบรรดาไอโซบาร์ ทั้งหมด ที่มีA = 215 [ 6 ]แอสตาทีน-210 และไอโซโทปที่เบากว่าส่วนใหญ่แสดงการสลายตัวแบบเบตาบวก ( การปล่อยโพซิตรอน ) แอสตาทีน-217 และไอโซโทปที่หนักกว่ายกเว้นแอสตาทีน-218 แสดงการสลายตัวแบบเบตาลบ ในขณะที่ แอสตาทีน-211 เกิดการจับอิเล็กตรอน[ 5 ]
ไอโซโทปที่เสถียรที่สุดคือแอสตาทีน-210 ซึ่งมีครึ่งชีวิต 8.1 ชั่วโมง โหมดการสลายตัวหลักคือเบต้าพลัส ไปเป็นโพโลเนียม-210 ซึ่งเป็นตัวปล่อยอัลฟาที่มีอายุยืนยาวกว่า (เมื่อเทียบกับไอโซโทปของแอสตาทีน) โดยรวมแล้ว มีเพียงห้าไอโซโทปเท่านั้นที่มีครึ่งชีวิตเกินหนึ่งชั่วโมง (แอสตาทีน-207 ถึง -211) ไอโซโทปสถานะพื้นฐานที่ไม่เสถียรที่สุดคือแอสตาทีน-213 ซึ่งมีครึ่งชีวิต 125 นาโนวินาที มัน undergoes การสลายตัวแบบอัลฟาไปเป็นบิสมัท-209 ที่มีอายุยืนยาวมาก[ 6 ]
แอสตาทีนมีไอโซเมอร์นิวเคลียร์ ที่รู้จัก 24 ชนิด ซึ่งเป็นนิวเคลียสที่มีนิวคลีออน ( โปรตอนหรือนิวตรอน ) หนึ่งตัวหรือมากกว่าในสถานะกระตุ้นไอโซเมอร์นิวเคลียร์อาจเรียกว่า " เมตา สเตท " หมายความว่าระบบมีพลังงานภายใน มากกว่า " สถานะพื้นฐาน " (สถานะที่มีพลังงานภายในต่ำที่สุด) ทำให้ไอโซเมอร์แรกมีแนวโน้มที่จะสลายตัวไปเป็นสถานะหลัง อาจมีไอโซเมอร์มากกว่าหนึ่งชนิดสำหรับแต่ละไอโซโทป ไอโซเมอร์นิวเคลียร์ที่เสถียรที่สุดคือแอสตาทีน-202m1 [ i ]ซึ่งมีครึ่งชีวิตประมาณ 3 นาที ยาวนานกว่าครึ่งชีวิตของสถานะพื้นฐานทั้งหมด ยกเว้นไอโซโทป 203–211 และ 220 ไอโซเมอร์ที่เสถียรน้อยที่สุดคือแอสตาทีน-213m1 ซึ่งมีครึ่งชีวิต 110 นาโนวินาทีสั้นกว่า 125 นาโนวินาทีสำหรับแอสตาทีน-213 ซึ่งเป็นสถานะพื้นฐานที่มีอายุสั้นที่สุด[ 5 ]
ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ
แอสตาไทน์เป็นธาตุที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติที่หายากที่สุด[ j ]ปริมาณแอสตาไทน์ทั้งหมดในเปลือกโลก (มวลที่อ้างถึง 2.36 × 10 25กรัม) [ 108 ]บางคนประเมินว่ามีน้อยกว่าหนึ่งกรัมในเวลาใดเวลาหนึ่ง[ 8 ]แหล่งข้อมูลอื่นประเมินปริมาณแอสตาไทน์ชั่วคราวที่มีอยู่ในโลก ณ ขณะใดขณะหนึ่งว่ามีมากถึงหนึ่งออนซ์[ 109 ] (ประมาณ 28 กรัม)
แอสตาทีนที่มีอยู่ตั้งแต่การก่อตัวของโลกได้หายไปนานแล้ว ไอโซโทปที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติทั้งสี่ชนิด (แอสตาทีน-215, -217, -218 และ -219) [ 110 ]กลับถูกผลิตขึ้นอย่างต่อเนื่องอันเป็นผลมาจากการสลาย ตัว ของแร่ทอเรียมและยูเรเนียม กัมมันตรังสี และเนปทูเนียม-237 ในปริมาณ เล็กน้อย มวลแผ่นดินของทวีปอเมริกาเหนือและอเมริกาใต้รวมกัน ที่ความลึก 16 กิโลเมตร (10 ไมล์) มีอะตอมของแอสตาทีน-215 เพียงประมาณหนึ่งล้านล้านอะตอมในเวลาใดเวลาหนึ่ง (ประมาณ 3.5 × 10 −10กรัม) [ 111 ]แอสตาทีน-217 ถูกผลิตขึ้นผ่านการสลายตัวของเนปทูเนียม-237 กัมมันตรังสี เศษซากดั้งเดิมของไอโซโทปหลังนี้—เนื่องจากมีครึ่งชีวิตค่อนข้างสั้นเพียง 2.14 ล้านปี—จึงไม่ปรากฏอยู่บนโลกอีกต่อไป อย่างไรก็ตาม ปริมาณเล็กน้อยเกิดขึ้นตามธรรมชาติเป็นผลผลิตจากปฏิกิริยาการแปรสภาพในแร่ยูเรเนียม [ 112 ] แอสตาทีน-218 เป็นไอโซโทปแอสตาทีนตัวแรกที่ถูกค้นพบในธรรมชาติ[ 113 ]แอสตาทีน-219 ซึ่งมีครึ่งชีวิต 56 วินาที เป็นไอโซโทปที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติที่มีอายุยืนยาวที่สุด[ 6 ]
ไอโซโทปของแอสตาทีนบางครั้งไม่ได้ถูกระบุว่าเกิดขึ้นตามธรรมชาติเนื่องจากความเข้าใจผิด[ 103 ]ว่าไม่มีไอโซโทปดังกล่าว[ 114 ]หรือความไม่สอดคล้องกันในเอกสาร แอสตาทีน-216 ถูกนับว่าเป็นไอโซโทปที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ แต่รายงานการพบเห็น[ 115 ] (ซึ่งถูกอธิบายว่าน่าสงสัย) ยังไม่ได้รับการยืนยัน[ 116 ]
สังเคราะห์
การก่อตัว
| ปฏิกิริยา[ k ] | พลังงานของอนุภาคอัลฟา | |
|---|---|---|
| พลังงานเกณฑ์ | ผลผลิตสูงสุด | |
| 209 Bi+ 4 He→ 211 At+ 2 1 n | 20.7 MeV [ 117 ] | 30 [ 118 ] –31 MeV [ 117 ] |
| 209 Bi+ 4 He→ 210 At+ 3 1 n | 28.4 [ 119 ] –28.6 MeV [ 117 ] [ 120 ] | 37 MeV [ 117 ] |
| 209 Bi+ 4 He→ 209 At+ 4 1 n | 35.9 MeV [ 120 ] | |
แอสตาทีนถูกผลิตขึ้นครั้งแรกโดยการยิงบิสมัท-209 ด้วยอนุภาคอัลฟาที่มีพลังงานสูง และนี่ก็ยังคงเป็นเส้นทางหลักที่ใช้ในการสร้างไอโซโทปแอสตาทีน-209 ถึงแอสตาทีน-211 ที่มีอายุยืนยาว แอสตาทีนถูกผลิตขึ้นในปริมาณน้อยมาก โดยเทคนิคสมัยใหม่ช่วยให้สามารถผลิตได้มากถึง 6.6 กิกะเบคเคอเรล[ 119 ] (ประมาณ 86 นาโนกรัมหรือ 2.47 × 10 14อะตอม) การสังเคราะห์แอสตาทีนในปริมาณที่มากขึ้นโดยใช้วิธีนี้ถูกจำกัดด้วยความพร้อมใช้งานที่จำกัดของไซโคลตรอนที่เหมาะสมและโอกาสที่เป้าหมายจะหลอมละลาย [ 119 ] [ 122 ] [ l ] การ สลาย ตัวของ ตัวทำละลายด้วยรังสีเนื่องจากผลสะสมของการสลายตัวของแอสตาทีน [ 124 ]เป็นปัญหาที่เกี่ยวข้อง ด้วยเทคโนโลยีไครโอเจนิกอาจสามารถสร้างแอสตาทีนในปริมาณไมโครกรัม ได้โดยการฉายรังสีโปรตอนของ ธอร์เรียมหรือยูเรเนียมเพื่อให้ได้เรดอน-211 ซึ่งจะสลายตัวเป็นแอสตาทีน-211 ต่อไป การปนเปื้อนด้วยแอสตาทีน-210 คาดว่าจะเป็นข้อเสียของวิธีนี้ [ 125 ]
ไอโซโทปที่สำคัญที่สุดคือแอสตาทีน-211 ซึ่งเป็นไอโซโทปเดียวที่ใช้ในเชิงพาณิชย์ ในการผลิตเป้าหมายบิสมัท โลหะจะถูกพ่นลงบนพื้นผิวทองคำ ทองแดง หรืออะลูมิเนียมที่ 50 ถึง 100 มิลลิกรัมต่อตารางเซนติเมตรสามารถใช้บิสมัทออกไซด์ แทนได้ โดยหลอมรวมกับแผ่นทองแดง [ 126 ]เป้าหมายจะถูกเก็บไว้ภายใต้บรรยากาศไนโตรเจนที่เป็นกลางทางเคมี[ 127 ]และระบายความร้อนด้วยน้ำเพื่อป้องกันการระเหยของแอสตาทีนก่อนกำหนด[ 126 ]ในเครื่องเร่งอนุภาค เช่น ไซโคลตรอน[ 128 ]อนุภาคอัลฟาจะชนกับบิสมัท แม้ว่าจะใช้ไอโซโทปบิสมัทเพียงไอโซโทปเดียว (บิสมัท-209) ปฏิกิริยาอาจเกิดขึ้นได้ 3 วิธี ทำให้เกิดแอสตาทีน-209 แอสตาทีน-210 หรือแอสตาทีน-211 แม้ว่าพลังงานที่สูงขึ้นจะสามารถผลิตแอสตาทีน-211 ได้มากขึ้น แต่ก็จะผลิตแอสตาทีน-210 ที่ไม่พึงประสงค์ซึ่งสลายตัวเป็นโพโลเนียม-210 ที่เป็นพิษด้วยเช่นกัน ในทางกลับกัน พลังงานสูงสุดของเครื่องเร่งอนุภาคจะถูกตั้งค่าให้ต่ำกว่าหรือสูงกว่าเกณฑ์การผลิตแอสตาทีน-210 เล็กน้อย เพื่อเพิ่มการผลิตแอสตาทีน-211 ให้สูงสุด ในขณะที่รักษาระดับของแอสตาทีน-210 ให้อยู่ในระดับที่ยอมรับได้[ 118 ] [ 119 ]
วิธีการแยก
เนื่องจากแอสตาทีนเป็นผลิตภัณฑ์หลักของการสังเคราะห์ หลังจากที่มันเกิดขึ้นแล้ว จะต้องแยกมันออกจากเป้าหมายและสารปนเปื้อนที่สำคัญเท่านั้น มีหลายวิธีให้เลือกใช้ “แต่โดยทั่วไปแล้วจะใช้วิธีการใดวิธีการหนึ่งจากสองวิธี คือ การกลั่นแบบแห้งหรือการบำบัดเป้าหมายด้วยกรด [แบบเปียก] ตามด้วยการสกัดด้วยตัวทำละลาย” วิธีการที่สรุปไว้ด้านล่างนี้เป็นการปรับปรุงวิธีการเก่าๆ ให้ทันสมัยขึ้น ดังที่ Kugler และ Keller ได้ทบทวนไว้[ 129 ] [ m ]เทคนิคก่อนปี 1985 มักจะเน้นการกำจัดโพโลเนียมที่เป็นพิษที่เกิดขึ้นร่วมกัน ซึ่งปัจจุบันข้อกำหนดนี้ได้รับการบรรเทาลงโดยการจำกัดพลังงานของลำแสงการฉายรังสีไซโคลตรอน[ 119 ]
แห้ง
เป้าหมายไซโคลตรอนที่มีแอสตาทีนจะถูกให้ความร้อนที่อุณหภูมิประมาณ 650 °C แอสตาทีนจะระเหยและควบแน่นใน (โดยทั่วไป) กับดักความเย็นอุณหภูมิที่สูงขึ้นถึงประมาณ 850 °C อาจเพิ่มผลผลิตได้ แต่มีความเสี่ยงต่อการปนเปื้อนของบิสมัทจากการระเหยที่เกิดขึ้นพร้อมกัน อาจจำเป็นต้องกลั่นซ้ำสารควบแน่นเพื่อลดปริมาณบิสมัท[ 131 ] (เนื่องจากบิสมัทสามารถรบกวนปฏิกิริยาการติดฉลาก แอสตาทีน ได้) แอสตาทีนจะถูกกู้คืนจากกับดักโดยใช้ตัวทำละลายความเข้มข้นต่ำหนึ่งตัวหรือมากกว่า เช่นโซเดียมไฮดรอกไซด์เมทานอลหรือคลอโรฟอร์มผลผลิตแอสตาทีนอาจสูงถึงประมาณ 80% การแยกแบบแห้งเป็นวิธีการที่ใช้กันทั่วไปในการผลิตแอสตาทีนในรูปแบบที่มีประโยชน์ทางเคมี[ 122 ] [ 132 ]
เปียก
ขั้นแรก นำ บิสมัทที่ผ่านการฉายรังสี (หรือบางครั้งอาจเป็นบิสมัทไตรออกไซด์ ) มาละลายในกรดเข้มข้น เช่น กรดไนตริกหรือกรดเปอร์คลอริก หลังจากขั้นตอนนี้แล้ว สามารถกลั่นกรดออกไปจนเหลือสารตกค้างสีขาวซึ่งประกอบด้วยบิสมัทและผลิตภัณฑ์แอสตาทีนที่ต้องการ จากนั้น นำสารตกค้างนี้ไปละลายในกรดเข้มข้น เช่น กรดไฮโดรคลอริก แล้วสกัดแอสตาทีนออกจากกรดนี้โดยใช้ตัวทำละลายอินทรีย์ เช่นไดบิวทิลอีเทอร์ ไดไอโซโพรพิลอีเทอร์ (DIPE) หรือไทโอเซมิคาร์บาไซด์ โดยใช้การสกัดแบบของเหลวต่อของเหลว ผลิตภัณฑ์แอสตาทีนสามารถล้างซ้ำๆ ด้วยกรด เช่น HCl และสกัดเข้าไปในชั้นตัวทำละลายอินทรีย์ได้ มีการรายงานผลผลิตการแยกที่ 93% โดยใช้กรดไนตริก ซึ่งลดลงเหลือ 72% เมื่อขั้นตอนการทำให้บริสุทธิ์เสร็จสมบูรณ์ (การกลั่นกรดไนตริก การกำจัดไนโตรเจนออกไซด์ ที่ตกค้าง และการละลายบิสมัทไนเตรต อีกครั้ง เพื่อให้สามารถสกัดแบบของเหลวต่อของเหลวได้ ) [ 133 ] [ 134 ]วิธีการแบบเปียกเกี่ยวข้องกับ "ขั้นตอนการจัดการกัมมันตภาพรังสีหลายขั้นตอน" และไม่ถือว่าเหมาะสมสำหรับการแยกแอสตาทีนในปริมาณมาก อย่างไรก็ตาม กำลังมีการตรวจสอบวิธีการสกัดแบบเปียกเพื่อใช้ในการผลิตแอสตาทีน-211 ในปริมาณมาก เนื่องจากเชื่อว่าวิธีการสกัดแบบเปียกสามารถให้ความสม่ำเสมอได้มากกว่า[ 134 ] วิธี การเหล่านี้สามารถทำให้สามารถผลิตแอสตาทีนในสถานะออกซิเดชัน ที่เฉพาะเจาะจงได้ และอาจมีประโยชน์มากกว่าในการทดลองทางเคมีรังสี[ 119 ]
วิธีใช้และข้อควรระวัง
| ตัวแทน | แอปพลิเคชัน |
|---|---|
| [ 211คอลลอยด์แอสตาทีน-เทลลูเรียม] | เนื้องอกในช่องกล้ามเนื้อ |
| 6-[ 211 At]astato-2-methyl-1,4-naphtaquinol diphosphate | อะเดโนคาร์ซิโนมา |
| เมทิลีนบลูที่ติดฉลาก211At | มะเร็งผิวหนังชนิดเมลาโนมา |
| เมตา-[ 211 At]แอสตาโตเบนซิลกัวนิดีน | เนื้องอกต่อมไร้ท่อ |
| 5-[ 211 At]แอสตาโต-2'-ดีออกซียูริดีน | หลากหลาย |
| 211สารประกอบไบโอตินที่ติดฉลาก At | การกำหนดเป้าหมายล่วงหน้าแบบต่างๆ |
| 211 ออคทรีโอไทด์ที่ติดฉลากด้วย At | ตัวรับโซมาโตสแตติน |
| 211แอนติบอดีโมโนโคลนอลและชิ้นส่วนที่ติดฉลาก At | หลากหลาย |
| 211 บิสฟอสโฟเนตที่ติดฉลาก At | การแพร่กระจายของมะเร็งไปยังกระดูก |
แอสตาทีน-211 ที่เกิดขึ้นใหม่เป็นหัวข้อของการวิจัยอย่างต่อเนื่องในเวชศาสตร์นิวเคลียร์ [ 135 ] ต้องใช้อย่างรวดเร็วเนื่องจากสลายตัวด้วยครึ่งชีวิต 7.2 ชั่วโมง ซึ่งนานพอที่จะอนุญาตให้ใช้กลยุทธ์การติดฉลากหลายขั้นตอนแอสตาทีน-211 มีศักยภาพสำหรับการบำบัดด้วยอนุภาคอัลฟาแบบกำหนดเป้าหมายเนื่องจากสลายตัวได้ทั้งโดยการปล่อยอนุภาคอัลฟา (เป็นบิสมัท-207) [ 136 ]หรือโดยการจับอิเล็กตรอน (เป็นนิวไคลด์ที่มีอายุสั้นมาก โพโลเนียม-211 ซึ่งมีการสลายตัวแบบอัลฟาต่อไป) อย่างรวดเร็วไปถึงหลานสาวที่เสถียรคือตะกั่ว-207 รังสีเอกซ์โพโลเนียมที่ปล่อยออกมาอันเป็นผลมาจากสาขาการจับอิเล็กตรอนในช่วง 77–92 keVทำให้สามารถติดตามแอสตาทีนในสัตว์และผู้ป่วยได้[ 135 ]แม้ว่าแอสตาทีน-210 จะมีครึ่งชีวิตที่ยาวกว่าเล็กน้อย แต่ก็ไม่เหมาะสมอย่างยิ่งเพราะโดยปกติจะเกิดการสลายตัวแบบเบตาพลัสกลายเป็นโพโลเนียม-210 ที่เป็นพิษร้ายแรง[ 137 ]
ความแตกต่างทางการแพทย์ที่สำคัญระหว่างแอสตาทีน-211 และไอโอดีน-131 (ไอโซโทปไอโอดีนกัมมันตรังสีที่ใช้ในทางการแพทย์เช่นกัน) คือ ไอโอดีน-131 ปล่อยอนุภาคเบต้าพลังงานสูง ในขณะที่แอสตาทีนไม่ปล่อย อนุภาคเบต้ามีอำนาจในการทะลุทะลวงเนื้อเยื่อได้มากกว่าอนุภาคอัลฟาซึ่งหนักกว่ามาก อนุภาคอัลฟาโดยเฉลี่ยที่ปล่อยออกมาจากแอสตาทีน-211 สามารถเดินทางได้ไกลถึง 70 ไมโครเมตรผ่านเนื้อเยื่อโดยรอบ ในขณะที่อนุภาคเบต้าพลังงานเฉลี่ยที่ปล่อยออกมาจากไอโอดีน-131 สามารถเดินทางได้ไกลเกือบ 30 เท่า หรือประมาณ 2 มิลลิเมตร[ 126 ]ครึ่งชีวิตที่สั้นและอำนาจการทะลุทะลวงที่จำกัดของรังสีอัลฟาผ่านเนื้อเยื่อมีข้อดีในสถานการณ์ที่ "ภาระของเนื้องอกต่ำและ/หรือประชากรเซลล์มะเร็งอยู่ใกล้กับเนื้อเยื่อปกติที่จำเป็น" [ 119 ]พบว่าการก่อโรคอย่างมีนัยสำคัญในแบบจำลองการเพาะเลี้ยงเซลล์ของมะเร็งในมนุษย์เกิดขึ้นได้โดยมีอะตอมของแอสตาทีน-211 หนึ่งถึงสิบอะตอมจับกับเซลล์[ 138 ]
แอสตาไทน์ ... [เป็น] สิ่งที่ทำได้ยากและใช้งานยากมาก[ 139 ]
การพัฒนา ยาทางรังสี ที่ใช้แอสตาทีนเป็นส่วนประกอบ สำหรับการรักษามะเร็งนั้นประสบอุปสรรคหลายประการสงครามโลกครั้งที่สองทำให้การวิจัยล่าช้าไปเกือบสิบปี ผลการทดลองในช่วงแรกบ่งชี้ว่าจำเป็นต้องพัฒนาตัวนำพาที่เลือกเป้าหมายมะเร็งได้ และจนกระทั่งช่วงทศวรรษ 1970 จึง มีการนำ โมโนโคลนอลแอนติบอดีมาใช้ในวัตถุประสงค์นี้ได้ แตกต่างจากไอโอดีน แอสตาทีนมีแนวโน้มที่จะเกิดปฏิกิริยาดีฮาโลจิเนชันจากตัวนำพาโมเลกุลเช่นนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ตำแหน่งคาร์บอนsp³ [ n ] (น้อยกว่าที่ตำแหน่งsp² )เนื่องจากความเป็นพิษของแอสตาทีนที่สะสมและคงอยู่ในร่างกาย จึงเน้นย้ำถึงความจำเป็นที่จะต้องแน่ใจว่ามันยังคงติดอยู่กับโมเลกุลที่เป็นตัวรับ ในขณะที่ตัวนำพาแอสตาทีนที่ถูกเผาผลาญอย่างช้าๆ สามารถประเมินประสิทธิภาพได้ แต่ตัวนำพาที่ถูกเผาผลาญอย่างรวดเร็วยังคงเป็นอุปสรรคสำคัญต่อการประเมินแอสตาทีนในเวชศาสตร์นิวเคลียร์ การลดผลกระทบของการสลายตัวด้วยรังสีของแอสตาทีนต่อเคมีของการติดฉลากและโมเลกุลตัวนำพาเป็นอีกด้านหนึ่งที่ต้องการการพัฒนาเพิ่มเติม การประยุกต์ใช้แอสตาทีนในการรักษาโรคมะเร็งในทางปฏิบัติอาจเหมาะสมกับผู้ป่วยจำนวนมหาศาล การผลิตแอสตาทีนในปริมาณที่ต้องการยังคงเป็นปัญหา[ 125 ] [ 140 ] [ o ]
การศึกษาในสัตว์แสดงให้เห็นว่าแอสตาทีน เช่นเดียวกับไอโอดีน—แม้ว่าจะในระดับที่น้อยกว่า อาจเป็นเพราะคุณสมบัติที่เป็นโลหะมากกว่าเล็กน้อย[ 109 ] —จะสะสมอยู่ใน ต่อมไทรอยด์อย่างเฉพาะเจาะจง (และเป็นอันตราย) แตกต่างจากไอโอดีน แอสตาทีนยังมีแนวโน้มที่จะถูกดูดซึมโดยปอดและม้าม อาจเป็นเพราะการออกซิเดชันของ At −เป็นAt + ในร่างกาย [ 42 ]หากให้ในรูปของเรดิโอคอลลอยด์ มันมีแนวโน้มที่จะสะสมอยู่ใน ตับ การทดลองในหนูและลิงชี้ให้เห็นว่าแอสตาทีน-211 ทำให้เกิดความเสียหายต่อต่อมไทรอยด์มากกว่าไอโอดีน-131 มาก โดยการฉีดนิวไคลด์ซ้ำๆ ส่งผลให้เกิดเนื้อตายและเซลล์ผิดปกติภายในต่อม[ 141 ]การวิจัยในช่วงแรกชี้ให้เห็นว่าการฉีดแอสตาทีนเข้าไปในหนูตัวเมียทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาในเนื้อเยื่อเต้านม[ 142 ]ข้อสรุปนี้ยังคงเป็นที่ถกเถียงกันมานานหลายปี ต่อมามีความเห็นพ้องกันโดยทั่วไปว่าสาเหตุน่าจะเกิดจากผลของการฉายรังสีเนื้อเยื่อเต้านมร่วมกับการเปลี่ยนแปลงของฮอร์โมนเนื่องจากการฉายรังสีรังไข่[ 139 ]สามารถจัดการกับแอสตาทีนในปริมาณเล็กน้อยได้อย่างปลอดภัยในตู้ดูดควันหากมีการระบายอากาศที่ดี ต้องหลีกเลี่ยงการดูดซึมทางชีวภาพของธาตุนี้[ 29 ]
ดูเพิ่มเติม
หมายเหตุ
- ↑ระยะเวลาการระเหยครึ่งหนึ่งนี้จะเพิ่มขึ้นเป็น 16 ชั่วโมงหากนำไปวางบนพื้นผิวทองคำหรือแพลทินัมแทน ซึ่งอาจเกิดจากปฏิกิริยาระหว่างแอสตาทีนกับโลหะมีค่า เหล่านี้ ซึ่ง ยังไม่เป็นที่เข้าใจดี [ 17 ]
- ↑นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ว่านี่คือการดูดซับบนแคโทด [ 39 ]
- ↑อัลกอริทึมที่ใช้ในการสร้างมาตราส่วน Allred–Rochow ล้มเหลวในกรณีของไฮโดรเจน โดยให้ค่าที่ใกล้เคียงกับออกซิเจน (3.5) ไฮโดรเจนจึงได้รับค่า 2.2 แทน แม้จะมีข้อบกพร่องนี้ มาตราส่วน Allred–Rochow ก็ได้รับการยอมรับในระดับที่ค่อนข้างสูง [ 49 ]
- ↑ไอโอดีนสามารถทำหน้าที่เป็นตัวนำพาได้แม้ว่าจะทำปฏิกิริยากับแอสตาทีนในน้ำก็ตาม เนื่องจากปฏิกิริยาเหล่านี้ต้องการไอโอไดด์ (I − ) ไม่ใช่ (เฉพาะ) Iเท่านั้น [ 55 ] [ 56 ]
- ↑ความพยายามครั้งแรกในการเติมฟลูออรีนลงในแอสตาทีนโดยใช้คลอรีนไตรฟลูออไรด์ส่งผลให้เกิดผลิตภัณฑ์ซึ่งติดอยู่กับกระจก คลอรีนโมโนฟลูออไรด์ คลอรีน และเตตระฟลูออโรซิเลนถูกสร้างขึ้น ผู้เขียนเรียกผลกระทบนี้ว่า "น่าฉงน" โดยยอมรับว่าพวกเขาคาดหวังว่าจะเกิดฟลูออไรด์ที่ระเหยได้ [ 78 ]สิบปีต่อมา สารประกอบนี้ถูกทำนายว่าไม่ระเหย ซึ่งไม่สอดคล้องกับฮาโลเจนที่เบากว่า แต่คล้ายกับเรดอนฟลูออไรด์[ 79 ]ในเวลานั้น เรดอนฟลูออไรด์ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นไอออนิก [ 80 ]
- กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ มีสารอื่นที่กำลังสลายตัวแบบเบตา (ไปเป็นธาตุสุดท้ายที่แตกต่างกัน) ไม่ใช่โพโลเนียม-218
- ↑ในตาราง "ครึ่งชีวิตของการสลายตัวแบบอัลฟา" หมายถึงครึ่งชีวิตหากไม่นับรวมโหมดการสลายตัวอื่นๆ นอกเหนือจากอัลฟา
- ↑นั่นหมายความว่า หากไม่พิจารณาโหมดการสลายตัวอื่นๆ นอกเหนือจากอัลฟา แอสตาทีน-210 จะมีครึ่งชีวิตการสลายตัวแบบอัลฟาอยู่ที่ 4,628.6 ชั่วโมง (128.9 วัน) ในขณะที่แอสตาทีน-211 จะมีครึ่งชีวิตเพียง 17.2 ชั่วโมง (0.7 วัน) เท่านั้น ดังนั้น แอสตาทีน-211 จึงมีความเสถียรต่อการสลายตัวแบบอัลฟาน้อยกว่าแอสตาทีน-210 มาก
- ↑ "m1" หมายความว่าสถานะของไอโซโทปนี้เป็นสถานะถัดไปที่เป็นไปได้เหนือกว่าสถานะพื้นฐาน โดยมีพลังงานมากกว่า "m2" และการกำหนดที่คล้ายกันนั้นหมายถึงสถานะพลังงานที่สูงขึ้นไปอีก ตัวเลขอาจถูกตัดออกหากมีสถานะเมตาที่ได้รับการยืนยันแล้วเพียงสถานะเดียว เช่น แอสตาทีน-216m บางครั้งอาจมีการใช้วิธีการกำหนดอื่นๆ ด้วย
- ↑ Emsley [ 9 ]ระบุว่าชื่อนี้ได้สูญหายไปให้กับเบอร์เคเลียม "ซึ่งสามารถผลิตอะตอมเพียงไม่กี่อะตอมในแหล่งสะสมยูเรเนียมที่มีความเข้มข้นสูงมาก" อย่างไรก็ตาม ข้ออ้างของเขาไม่ได้รับการยืนยันจากแหล่งข้อมูลหลักใดๆ
- ↑โดยทั่วไป นิวไคลด์จะถูกแทนด้วยสัญลักษณ์ของธาตุเคมีที่นิวไคลด์นั้นเป็นส่วนหนึ่ง ตามด้วยเลขมวลยกกำลังที่ไม่เว้นวรรค และเลขอะตอมของนิวไคลด์อยู่ใต้เลขมวลโดยตรง (นิวตรอนอาจถือได้ว่าเป็นนิวเคลียสที่มีมวลอะตอมเท่ากับ 1 และประจุอะตอมเท่ากับ 0 โดยใช้สัญลักษณ์ n) หากไม่ระบุเลขอะตอม บางครั้งอาจใช้เป็นสัญลักษณ์แทนไอโซโทปของธาตุในวิชาเคมีที่เกี่ยวข้องกับไอโซโทป
- ↑อย่างไรก็ตาม โปรดดู Nagatsu et al. [ 123 ]ซึ่งห่อหุ้มเป้าหมายบิสมัทไว้ในฟอยล์อะลูมิเนียมบางๆ และวางไว้ในตัวยึดไนโอเบียมที่สามารถยึดบิสมัทหลอมเหลวได้
- ↑ดู ลาฟรุกฮินา และ พอซดเนียคอฟ ด้วย [ 130 ]
- กล่าว อีกนัยหนึ่งคือ อะตอมออร์บิทัล s หนึ่งตัวและอะตอมออร์บิทัล p สามตัว ของคาร์บอน จะเกิดการไฮบริดไดเซชันเพื่อให้ได้อะตอมออร์บิทัลใหม่สี่ตัวที่มีรูปร่างเป็นตัวกลางระหว่างอะตอมออร์บิทัล s และ p เดิม
- ↑ "น่าเสียดายที่ปัญหาที่เผชิญอยู่ในสาขานี้ก็คือ การจัดหา 211 At ในเชิงพาณิชย์ต้องรอการพิสูจน์ประสิทธิภาพทางคลินิก แต่การพิสูจน์ประสิทธิภาพทางคลินิกนั้นจำเป็นต้องมีการจัดหา 211 At ที่เชื่อถือได้" [ 119 ]
{{cite book}}: ความไม่เข้ากันของหมายเลข ISBN / วันที่ ( ขอความช่วยเหลือ ){{cite book}}: ความไม่เข้ากันของหมายเลข ISBN / วันที่ ( ขอความช่วยเหลือ )บรรณานุกรม
- Corson, DR ; MacKenzie, KR ; Segrè, E. (1940). "ธาตุที่ 85 ที่มีกัมมันตรังสีเทียม". Physical Review . 58 (8): 672– 678. Bibcode : 1940PhRv...58..672C . doi : 10.1103/PhysRev.58.672 .(ต้องสมัครสมาชิก)
- กรีนวูด, เอ็นเอ็น; เอิร์นชอว์, เอ. (2002). เคมีของธาตุ ( ฉบับที่ 2). บัตเตอร์เวิร์ธ-ไฮเนมันน์. ISBN 978-0-7506-3365-9.
- คูเกลอร์, ฮ่องกง; เคลเลอร์ ซี. (1985)'At, Astatine', ระบบหมายเลข 8aคู่มือเคมีอนินทรีย์และออร์กาโนเมทัลลิกของ Gmelin เล่มที่ 8 ( ฉบับที่ 8) สำนักพิมพ์ Springer-Verlag ISBN 978-3-540-93516-2.
- Lavrukhina, Avgusta Konstantinovna; พอซดเนียคอฟ, อเล็กซานเดอร์ อเล็กซานโดรวิช (1970) เคมีวิเคราะห์ของเทคนีเชียม โพรมีเทียม แอสทาทีน และแฟรนเซียม แปลโดย R. Kondor สำนักพิมพ์แอนน์ อาร์เบอร์-ฮัมฟรีย์ วิทยาศาสตร์ไอเอสบีเอ็น 978-0-250-39923-9.
- สเคอร์รี, เอริค (2013). นิทานแห่งธาตุทั้งเจ็ด . สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด, ISBN 9780195391312.
- เวอร์เตส, อ.; นากี้ ส.; Klencsár, Z. (2003) คู่มือเคมีนิวเคลียร์ . ฉบับที่ 4. สปริงเกอร์. ไอเอสบีเอ็น 978-1-4020-1316-4.
- Zuckerman, JJ; Hagen, AP (1989). ปฏิกิริยาและวิธีการของสารอนินทรีย์ เล่ม 3 การสร้างพันธะกับฮาโลเจน (ตอนที่ 1) . John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-18656-4.
- Zuckerman, JJ; Hagen, AP (1990). ปฏิกิริยาและวิธีการอนินทรีย์ เล่ม 4 การสร้างพันธะกับฮาโลเจน (ตอนที่ 2) . John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-18657-1.
ลิงก์ภายนอก
- แอสตาไทน์ในตารางธาตุในรูปแบบวิดีโอ (มหาวิทยาลัยนอตติงแฮม)
- แอสตาทีน: ฮาโลเจนหรือโลหะ?