Астатин - Astatine

Астатин,85В
Астатин
Произношение/ˈæsтəтяп,-тɪп/ ​(В КАЧЕСТВЕ-tə-teen, -⁠tin )
Внешностьнеизвестно, вероятно металлический
Массовое число[210]
Астатин в периодическая таблица
ВодородГелий
ЛитийБериллийБорУглеродАзотКислородФторНеон
НатрийМагнийАлюминийКремнийФосфорСераХлорАргон
КалийКальцийСкандийТитанаВанадийХромМарганецУтюгКобальтНикельМедьЦинкГаллийГерманийМышьякСеленБромКриптон
РубидийСтронцийИттрийЦирконийНиобийМолибденТехнецийРутенийРодийПалладийСереброКадмийИндийБанкаСурьмаТеллурЙодКсенон
ЦезийБарийЛантанЦерийПразеодимНеодимПрометийСамарийЕвропийГадолинийТербийДиспрозийГольмийЭрбийТулийИттербийЛютецийГафнийТанталВольфрамРенийОсмийИридийПлатинаЗолотоМеркурий (элемент)ТаллийСвинецВисмутПолонийАстатинРадон
ФранцийРадийАктинийТорийПротактинийУранНептунийПлутонийАмерицийКюрийБерклиумКалифорнийЭйнштейнийФермийМенделевийНобелийЛоуренсийРезерфордийДубнийСиборгийБориумКалийМейтнерийДармштадтиумРентгенийКопернициумNihoniumФлеровийМосковиумЛиверморийTennessineОганессон
 я
↑
В
↓
Ц
полоний ← астатин → радон
Атомный номер (Z)85
Группагруппа 17 (галогены)
Периодпериод 6
Блокироватьp-блок
Категория элемента  Постпереходный металл, иногда классифицируется как неметалл, металлоид или металл[1][2]
Электронная конфигурация[Xe ] 4f14 5d10 6 с2 6p5
Электронов на оболочку2, 8, 18, 32, 18, 7
Физические свойства
Фаза вSTPтвердый
Точка кипения(В2) 503 ± 3 К (230 ± 3 ° С, 446 ± 5 ° F) (по оценкам)[3]
Плотность (возлеr.t.)(В2) 6,35 ± 0,15 г / см3 (предсказано)[4]
Молярный объем(В2) 32,94 см3/ моль (предсказано)[4]
Теплота испарения(В2) 54,39 кДж / моль[5]
Давление газа
п (Па)1101001 к10 тыс.100 тыс.
вТ (K)361392429475531607
Атомные свойства
Состояния окисления−1, +1, +3, +5, +7[6]
ЭлектроотрицательностьШкала Полинга: 2,2
Энергии ионизации
  • 1-я: 899,003 кДж / моль[7]
Ковалентный радиус150 вечера
Радиус Ван-дер-Ваальса202 вечера
Другие свойства
Естественное явлениеот разложения
Кристальная структура ​гранецентрированная кубическая (fcc)
Гранецентрированная кубическая кристаллическая структура астата

(предсказано)[2]
Теплопроводность1,7 Вт / (м · К)
Количество CAS7440-68-8
История
Именованиепосле греческого Astatos (αστατος), что означает «нестабильный»
ОткрытиеДейл Р. Корсон, Кеннет Росс МакКензи, Эмилио Сегре (1940)
Главный изотопы астата
ИзотопИзобилиеПериод полураспада (т1/2)Режим распадаПродукт
209Всин5,41 чβ+209По
α205Би
210Всин8.1 чβ+210По
α206Би
211Всин7.21 чε211По
α207Би
Категория Категория: Астатин
| Рекомендации

Астатин это химический элемент с символ В и атомный номер 85. Это самая редкая природный элемент в земной коры, встречающийся только как продукт распада различных более тяжелых элементов. Все астатины изотопы недолговечны; наиболее стабильным является астат-210, имеющий период полураспада 8,1 часа. Образец чистого элемента никогда не собирался, потому что любой макроскопический образец немедленно испарился бы под действием тепла его собственной радиоактивности.

Основные свойства астата достоверно неизвестны. Многие из них были оценены на основе положения элемента на периодическая таблица как более тяжелый аналог йод, и член галогены (группа элементов, включающая фтор, хлор, бром, и йод). Астатин может иметь темный или блестящий вид и может быть полупроводник или, возможно, металл; он, вероятно, имеет более высокую температуру плавления, чем йод. Химически несколько анионный известны виды астата, и большинство его соединений напоминают соединения йода. Он также показывает некоторое металлическое поведение, в том числе способность образовывать стабильную одноатомный катион в водном растворе (в отличие от более легких галогенов).

Первый синтез элемента был произведен в 1940 г. Дейл Р. Корсон, Кеннет Росс МакКензи, и Эмилио Дж. Сегре на Калифорнийский университет в Беркли, который назвал его из Греческий Astatos (ἄστατος), что означает «нестабильный». Четыре изотопы астата впоследствии было обнаружено, что они встречаются в природе, хотя в земной коре в любой момент времени присутствует гораздо меньше одного грамма. Ни наиболее стабильный изотоп астат-210, ни полезный с медицинской точки зрения астат-211 не встречаются в природе; они могут быть произведены только синтетически, обычно путем бомбардировки висмут -209 с альфа-частицы.

Характеристики

Астатин - чрезвычайно радиоактивный элемент; все его изотопы имеют период полураспада 8,1 часа или меньше, распадаясь на другие изотопы астата, висмут, полоний, или же радон. Большинство его изотопов очень нестабильны, их период полураспада составляет одну секунду или меньше. Из первых 101 элемента в периодической таблице только франций менее стабилен, и все изотопы астата, более стабильные, чем франций, в любом случае являются синтетическими и не встречаются в природе.[8]

Основные свойства астата достоверно неизвестны.[9] Исследования ограничены его коротким периодом полураспада, который предотвращает создание взвешенных количеств.[10] Видимый кусок астатина немедленно испарится из-за тепла, выделяемого его интенсивной радиоактивностью.[11] Остается увидеть, сможет ли при достаточном охлаждении макроскопическое количество астата осаждаться в виде тонкой пленки.[2] Астатин обычно классифицируется как неметалл или металлоид;[12][13] также прогнозируется образование металлов.[2][14]

Физический

Большинство физических свойств астатина были оценены ( интерполяция или же экстраполяция ), используя теоретически или эмпирически полученные методы.[15] Например, галогены темнеют с увеличением атомного веса - фтор почти бесцветен, хлор желто-зеленый, бром красно-коричневый, а йод темно-серый / фиолетовый. Иногда астатин описывается как твердое вещество черного цвета (при условии, что он следует этой тенденции) или как имеющий металлический вид (если это металлоид или металл).[16][17][18] В таяние и точки кипения также ожидается, что астат будет следовать тенденции, наблюдаемой в ряду галогенов, увеличиваясь с увеличением атомный номер. Исходя из этого, они оцениваются в 575 и 610 К (302 и 337 ° C; 575 и 638 ° F) соответственно.[19] Некоторые экспериментальные данные свидетельствуют о том, что астат может иметь более низкие температуры плавления и кипения, чем те, которые предполагаются галогеновой тенденцией; хроматографическая оценка точки кипения элементарного астата в 1982 г. показала, что температура кипения составляет 503 ± 3 К (около 230 ± 3 ° C или 445 ± 5 ° F).[3] Астатин сублимируется хуже, чем йод, так как давление газа.[10] Даже в этом случае половина заданного количества астата испарится примерно за час, если положить его на чистую стеклянную поверхность при комнатная температура.[а] В спектр поглощения астата в средняя ультрафиолетовая область имеет линии на 224,401 и 216,225 нм, что указывает на От 6 до 7 секунд переходы.[21][22]

Строение твердого астата неизвестно.[23] Как аналог йода может иметь орторомбическая кристаллическая структура состоит из двухатомный молекулы астата и быть полупроводником (с запрещенная зона 0,7 эВ ).[24] В качестве альтернативы, если конденсированный астатин образует металлическую фазу, как было предсказано, он может иметь одноатомное гранецентрированная кубическая структура; в этой структуре вполне может быть сверхпроводник, как и аналогичная фаза йода под высоким давлением.[2] Доказательства за (или против) существования двухатомного астатина (At2) редко и неубедительно.[25][26][27][28][29] Некоторые источники утверждают, что его не существует или, по крайней мере, никогда не наблюдалось.[30][31] в то время как другие источники утверждают или подразумевают его существование.[3][32][33] Несмотря на это противоречие, были предсказаны многие свойства двухатомного астата;[34] например, длина его связи будет 300±10 вечера, энергия диссоциации 83.7±12,5 кДж / моль,[35] и теплота испарения (∆Hvap) 54,39 кДж / моль.[5] Последняя цифра означает, что астатин может (по крайней мере) быть металлическим в жидком состоянии на основании того, что элементы с теплотой испарения более ~ 42 кДж / моль являются металлическими в жидком состоянии;[36] двухатомный йод со значением 41,71 кДж / моль,[37] не дотягивает до порогового значения.[b]

Химическая

Химический состав астата «омрачен чрезвычайно низкими концентрациями, при которых проводились эксперименты с астатином, и возможностью реакций с примесями, стенками и фильтрами или побочными продуктами радиоактивности, а также другими нежелательными взаимодействиями нанометрового масштаба».[24] Многие из его очевидных химических свойств наблюдались с использованием трассирующий исследования чрезвычайно разбавленных растворов астата,[33][40] обычно менее 10−10 Молл−1.[41] Некоторые свойства, такие как образование анионов, совпадают с другими галогенами.[10] Астатин также обладает некоторыми металлическими характеристиками, такими как покрытие на катод,[c] соосаждение с сульфидами металлов в соляной кислоте,[43] и формирование стабильного одноатомный катион в водном растворе.[43][44] Образует комплексы с EDTA, металл хелатирующий агент,[45] и способен действовать как металл в антитело радиоактивная маркировка; в некоторых отношениях астат в состоянии +1 сродни серебру в том же состоянии. Однако большая часть органической химии астата аналогична йоду.[46]

Астатин имеет электроотрицательность 2.2 на обновленной Шкала Полинга - ниже, чем у йода (2,66) и так же, как у водорода. В водородный астатид (HAt), отрицательный заряд, как предполагается, будет на атоме водорода, подразумевая, что это соединение может называться гидридом астата согласно определенной номенклатуре.[47][48][49][50] Это согласуется с электроотрицательностью астата на Шкала Оллреда – Рохоу (1.9) меньше, чем у водорода (2.2).[51][d] Однако официальная стехиометрическая номенклатура ИЮПАК основана на идеализированном соглашении об определении относительной электроотрицательности элементов просто на основании их положения в периодической таблице. Согласно этому соглашению, с астатином обращаются так, как будто он более электроотрицателен, чем водород, независимо от его истинной электроотрицательности. В электронное сродство астата, при 233 кДж моль−1, на 21% меньше йода.[53] Для сравнения, значение Cl (349) на 6,4% выше, чем F (328); Br (325) на 6,9% меньше, чем Cl; а I (295) на 9,2% меньше Br. Заметное снижение At прогнозировалось как следствие спин-орбитальные взаимодействия.[41]

Соединения

Менее реакционноспособен, чем йод, астатин является наименее реактивным из галогенов,[54] хотя его соединения были синтезированы в микроскопических количествах и изучены как можно более интенсивно перед их радиоактивным распадом. Соответствующие реакции обычно тестировались с разбавленными растворами астатина, смешанными с большим количеством йода. Действуя как носитель, йод обеспечивает достаточное количество материала для лабораторных методов (таких как фильтрация и осадки ) работать.[55][56][e] Как и йод, астатин принимает нечетные степени окисления в диапазоне от -1 до +7.

Сообщалось только о нескольких соединениях с металлами в виде астатидов натрия,[11] палладий, серебро, таллий, и привести.[59] Некоторые характерные свойства астатидов серебра и натрия, а также других гипотетических астатидов щелочных и щелочноземельных металлов были оценены экстраполяцией из галогенидов других металлов.[60]

Водородный астатид модель, заполняющая пространство

Образование соединения астата с водородом, обычно называемого водородным астатидом, было отмечено пионерами химии астата.[61] Как уже упоминалось, есть основания вместо этого называть это соединение гидридом астата. Это легко окисленный; подкисление разбавленным азотная кислота дает Ат0 или в+ формы, и последующее добавление серебра (I) может только частично, в лучшем случае, осаждать астат в виде астатида серебра (I) (AgAt). Йод, напротив, не окисляется и легко осаждается в виде иодид серебра (I).[10][62]

Известно, что астатин связывается с бор,[63] углерод и азот.[64] Были получены различные каркасные соединения бора со связями At – B, которые более стабильны, чем связи At – C.[65] Астатин может заменить атом водорода в бензол с образованием астатобензола C6ЧАС5В; это может быть окислено до C6ЧАС5AtCl2 хлором. Обрабатывая это соединение щелочной раствор гипохлорита, С6ЧАС5AtO2 могут быть произведены.[66] Катион дипиридин-астатин (I), [At (C5ЧАС5N)2]+, формы ионные соединения с перхлорат[64] (а некоординирующий анион[67]) и с нитрат, [At (C5ЧАС5N)2]НЕТ3.[64] Этот катион существует как координационный комплекс в котором два дативные ковалентные связи отдельно свяжите центр астатина (I) с каждым из пиридин кольца через их атомы азота.[64]

Что касается кислорода, есть свидетельства существования вида AtO− и АТО+ в водном растворе, образованном реакцией астата с окислителем, таким как элементарный бром или (в последнем случае) персульфат натрия в растворе хлорная кислота.[10][68] Виды, ранее считавшиеся AtO−
2 с тех пор было определено АТО (ОН)−
2, продукт гидролиза AtO+ (другим таким продуктом гидролиза является AtOOH).[69] Хорошо охарактеризованный AtO−
3 анион может быть получен, например, окислением астата гипохлоритом калия в растворе гидроксид калия.[66][70] Подготовка лантан триастатат ​​La (AtO3)3, после окисления астата горячим Na2S2О8 решение, было сообщено.[71] Дальнейшее окисление AtO−
3, например, дифторид ксенона (в горячем щелочном растворе) или периодировать (в нейтральный или щелочной раствор), дает перастатат-ион AtO−
4; он стабилен только в нейтральных или щелочных растворах.[72] Также считается, что астатин способен образовывать катионы в солях с оксианионами, такими как йодат или же дихромат; это основано на наблюдении, что в кислых растворах одновалентные или промежуточные положительные состояния астата соосаждены с нерастворимыми солями катионов металлов, такими как йодат серебра (I) или дихромат таллия (I).[66][73]

Астатин может образовывать связи с другими халькогены; к ним относятся S7В+ и В (ДНС)−
2 с сера, координация селеномочевина соединение с селен, а астат -теллур коллоид с теллуром.[74]

Структура монойодида астата, одного из астатинов интергалогены и самый тяжелый из известных диатомовых межгалогенов.

Известно, что астатин реагирует с его более легкими гомологами йодом, бром, и хлор в парообразном состоянии; эти реакции производят двухатомные межгалогенные соединения с формулами AtI, AtBr и AtCl.[57] Первые два соединения также могут образовываться в воде - астатин реагирует с йодом /йодид раствор для образования AtI, тогда как AtBr требует (помимо астата) йода /монобромид йода /бромид решение. Избыток йодидов или бромидов может привести к AtBr−
2 и AtI−
2 ионы,[57] или в растворе хлорида они могут давать такие виды, как AtCl−
2 или же AtBrCl−
 посредством равновесных реакций с хлоридами.[58] Окисление элемента дихроматом (в растворе азотной кислоты) показало, что добавление хлорида превращает астат в молекулу, которая, вероятно, будет либо AtCl, либо AtOCl. По аналогии, AtOCl−
2 или же AtCl−
2 могут быть произведены.[57] Полигалогениды PdAtI2, CsAtI2, TlAtI2,[75][76][77] и PbAtI[78] известны или предположительно выпали в осадок. В плазменном источнике ионов масс-спектрометр, ионы [AtI]+, [AtBr]+, и [AtCl]+ образовывались путем введения более легких паров галогена в гелий -заполненная ячейка, содержащая астат, поддерживающая существование стабильных нейтральных молекул в состоянии иона плазмы.[57] Фторидов астата пока не обнаружено. Их отсутствие предположительно объясняется крайней реакционной способностью таких соединений, включая реакцию первоначально образовавшегося фторида со стенками стеклянной емкости с образованием нелетучего продукта.[f] Таким образом, хотя синтез фторида астатина считается возможным, он может потребовать жидкого фторидного растворителя галогена, который уже использовался для определения характеристик фторида радона.[57][72]

История

Периодическая таблица Менделеева (1971) с отсутствием астата, ниже хлора, брома и йода (
Дмитрий Менделеев таблица 1871 г., с пустым местом в позиции эка-йода

В 1869 г., когда Дмитрий Менделеев опубликовал свой периодическая таблица, пространство под йодом было пусто; после Нильс Бор установил физические основы классификации химических элементов, было высказано предположение, что пятый галоген принадлежит именно им. До своего официально признанного открытия он назывался «эка-йод» (от санскрит эка - «один»), чтобы обозначить, что это был один пробел под йодом (точно так же, как эка-кремний, эка-бор и другие ).[82] Ученые пытались найти его в природе; учитывая его крайнюю редкость, эти попытки привели к нескольким ложным открытиям.[83]

Первое заявленное открытие эка-йода было сделано Фред Эллисон и его сотрудники в Политехническом институте Алабамы (ныне Обернский университет ) в 1931 году. Первооткрыватели назвали элемент 85 «алабамин» и присвоили ему символ Ab, обозначения, которые использовались в течение нескольких лет.[84][85][86] В 1934 г. Х. Г. Макферсон из Калифорнийский университет в Беркли опроверг метод Эллисона и обоснованность его открытия.[87] В 1937 году химик Раджендралал Де сделал еще одно заявление. Работа в Дакке в Британская Индия (сейчас же Дакка в Бангладеш ), он выбрал название «дакин» для элемента 85, который, как он утверждал, выделил в качестве ториевый ряд эквивалент радий F (полоний-210) в радиевый ряд. Свойства дакина, о которых он сообщил, не соответствуют свойствам астата; более того, астатин не встречается в ториевом ряду, и истинное происхождение дакина не известно.[88]

В 1936 году команда румынских физиков Хория Хулубей и французский физик Иветт Кошуа утверждали, что обнаружили элемент 85 с помощью рентгеновского анализа. В 1939 году они опубликовали еще одну статью, которая поддержала и расширила предыдущие данные. В 1944 году Хулубей опубликовал сводку данных, которые он получил к тому времени, заявив, что они были подтверждены работой других исследователей. Он выбрал название «дор», по-видимому, от румынского «стремление к миру», поскольку Вторая Мировая Война началось пятью годами ранее. Поскольку Хулубей писал на французском языке, который не вмещает суффикс «ine», дор, вероятно, был бы переведен на английский язык как «dorine», если бы он был принят. В 1947 году австрийский химик отклонил требование Хулубея. Фридрих Панет, который позже возглавит ИЮПАК комитет, ответственный за признание новых элементов. Несмотря на то, что образцы Хулубея действительно содержали астат, его средства обнаружения были слишком слабыми по нынешним стандартам, чтобы обеспечить правильную идентификацию.[89] Он также участвовал в более раннем ложное заявление что касается открытия элемента 87 (франций), и считается, что это заставило других исследователей преуменьшить значение его работы.[90]

Фотография верхней части тела мужчины в оттенках серого
Эмилио Сегре, один из первооткрывателей элемент основной группы астатин

В 1940 году швейцарский химик Уолтер Миндер объявил об открытии элемента 85 как бета продукт распада радия А (полоний-218), выбрав название «гельвеций» (от Гельвеция, латинское название Швейцарии). Карлик и Бернерт не смогли воспроизвести его эксперименты и впоследствии приписали результаты Миндера загрязнению его радонового потока (радон-222 является родительским изотопом полония-218).[91][грамм] В 1942 году Миндер в сотрудничестве с английским ученым Элис Ли-Смит объявил об открытии еще одного изотопа элемента 85, который предположительно является продуктом торий А (полоний-216) бета-распад. Они назвали это вещество «англо-гельвеций»,[92] но Карлик и Бернерт снова не смогли воспроизвести эти результаты.[55]

Позже в 1940 г. Дейл Р. Корсон, Кеннет Росс МакКензи, и Эмилио Сегре изолировал элемент в Калифорнийском университете в Беркли. Вместо того чтобы искать элемент в природе, ученые создали его путем бомбардировки. висмут-209 с альфа-частицы в циклотрон (ускоритель элементарных частиц) для получения после выброса двух нейтронов астатина-211.[1] Однако первооткрыватели не сразу предложили название элементу. Причина этого заключалась в том, что в то время элемент, созданный синтетическим путем в «невидимых количествах», который еще не был обнаружен в природе, не считался полностью допустимым; кроме того, химики неохотно признавали радиоактивные изотопы так же правомерно, как и стабильные.[93] В 1943 году астатин был обнаружен как продукт двух природных цепочки распада к Берта Карлик и Трауде Бернерт, первым в так называемом урановая серия, а затем в актиниевый ряд.[94][95] (С тех пор астатин также был обнаружен в третьей цепочке распада, нептуний ряд.[96]) Фридрих Панет в 1946 году призвал наконец признать синтетические элементы, цитируя, среди прочего, недавнее подтверждение их естественного происхождения, и предложил, чтобы первооткрыватели недавно обнаруженных безымянных элементов назвали эти элементы. В начале 1947 г. Природа опубликовал предложения первооткрывателей; в письме Корсона, Маккензи и Сегре было предложено название «астатин»[93] исходящий из Греческий Astatos (αστατος) означает «нестабильный» из-за его склонности к радиоактивный распад, с окончанием «-ine», встречается в названиях четырех ранее обнаруженных галогенов. Название было также выбрано, чтобы продолжить традицию четырех стабильных галогенов, где название относится к свойству элемента.[97]

Корсон и его коллеги классифицировали астат как металл на основании его аналитическая химия.[98] Последующие исследователи сообщили о наличии йода,[99][100] катионный,[101][102] или же амфотерный поведение.[103][104] В ретроспективе 2003 года Корсон написал, что «некоторые свойства [астатина] подобны йоду ... он также проявляет металлические свойства, больше похожие на его металлических соседей Po и Bi».[97]

Изотопы

Основная статья: Изотопы астата
Характеристики альфа-распада для образцов изотопов астата[час]
Масса
номер		Масса
избыток[8]		Период полураспада[8]Вероятность
альфа
разлагаться[8]		Альфа
разлагаться
период полураспада
207−13,243 МэВ1.80 ч8.6%20.9 ч
208−12,491 МэВ1,63 ч0.55%12,3 г
209−12,880 МэВ5,41 ч4.1%5.5 дн
210−11,972 МэВ8.1 ч0.175%193 г
211−11,647 МэВ7.21 ч41.8%17,2 ч
212−8,621 МэВ0,31 с≈100%0,31 с
213−6,579 МэВ125 нс100%125 нс
214−3,380 МэВ558 нс100%558 нс
21910,397 МэВ56 с97%58 с
22014,350 МэВ3,71 мин.8%46,4 мин
221[я]16.810 МэВ2.3 минэкспериментально
альфа стабильный		∞

Известно 39 изотопы астата с атомными массами (массовыми числами) 191–229. Теоретическое моделирование предполагает, что могло существовать еще 37 изотопов.[105] Стабильный или долгоживущий изотоп астатина не наблюдался, и не ожидается, что он будет существовать.[106]

Астатина альфа-распад энергии следуют той же тенденции, что и для других тяжелых элементов.[106] Более легкие изотопы астата имеют довольно высокие энергии альфа-распада, которые уменьшаются по мере того, как ядра становятся тяжелее. Астатин-211 имеет значительно более высокую энергию, чем предыдущий изотоп, потому что у него есть ядро ​​с 126 нейтронами, а 126 - это магическое число соответствующей заполненной нейтронной оболочке. Несмотря на аналогичный период полураспада с предыдущим изотопом (8,1 часа для астатина-210 и 7,2 часа для астатина-211), вероятность альфа-распада для последнего намного выше: 41,81% против всего лишь 0,18%.[8][j] Два следующих изотопа выделяют еще больше энергии, а астат-213 выделяет больше всего энергии. По этой причине это самый короткоживущий изотоп астата.[106] Хотя более тяжелые изотопы астата выделяют меньше энергии, долгоживущие изотопы астата не существуют из-за возрастающей роли бета-распад (электронная эмиссия).[106] Этот режим распада особенно важен для астата; еще в 1950 году было постулировано, что все изотопы элемента подвергаются бета-распаду,[107] хотя измерения ядерной массы показывают, что 215На самом деле бета-стабильный, так как у него самая низкая масса из всех изобары с А = 215.[8] Режим бета-распада был обнаружен для всех других изотопов астата, кроме астатина-213, астатина-214 и астатина-216m.[8] Астатин-210 и более легкие изотопы проявляют бета-плюс распад (позитронное излучение ), астат-216 и более тяжелые изотопы демонстрируют бета-минус-распад, а астат-212 распадается в обоих режимах, в то время как астат-211 претерпевает захват электронов.[8]

Самый стабильный изотоп - астатин-210, период полураспада которого составляет 8,1 часа. Основной режим распада - бета плюс относительно долгоживущего (по сравнению с изотопами астата) альфа-излучателя. полоний-210. Всего лишь пять изотопов имеют период полураспада, превышающий один час (астатин-207–211). Наименее стабильным изотопом в основном состоянии является астат-213 с периодом полураспада 125 наносекунд. Он подвергается альфа-распаду до чрезвычайно долгоживущих висмут-209.[8]

Астатин знает 24 ядерные изомеры, которые представляют собой ядра с одним или несколькими нуклоны (протоны или же нейтроны ) в возбужденное состояние. Ядерный изомер также можно назвать "мета -state ", что означает, что в системе больше внутренняя энергия чем "основное состояние "(состояние с наименьшей возможной внутренней энергией), в результате чего первое, вероятно, распадется на второе. Для каждого изотопа может быть более одного изомера. Наиболее стабильным из этих ядерных изомеров является астатин-202m1,[k] который имеет период полураспада около 3 минут, что больше, чем у всех основных состояний, за исключением изотопов 203–211 и 220. Наименее стабильным является астат-214m1; его период полураспада 265 наносекунды короче, чем у всех основных состояний, кроме астатина-213.[8][105]

Естественное явление

последовательность разноцветных шаров, каждый из которых содержит двухбуквенный символ и несколько чисел
Нептуний ряд продуктов распада, включая астат-217, образованный из нептуния-237.

Астатин - самый редкий природный элемент.[l] Общее количество астата в земной коре (указанная масса 2,36 × 1025 граммы)[108] по некоторым оценкам, в любой момент времени составляет менее одного грамма.[10] Согласно другим источникам, количество эфемерного астата, присутствующего на Земле в любой момент времени, составляет до одной унции.[109] (около 28 грамм).

Любой астат, присутствовавший при формировании Земли, давно исчез; четыре встречающихся в природе изотопа (астат-215, -217, -218 и -219)[110] вместо этого непрерывно производятся в результате разлагаться радиоактивных торий и уран руды и следовые количества нептуний-237. На суше в Северной и Южной Америке, вместе взятых, на глубине до 16 километров (10 миль) содержится всего около одного триллиона атомов астата-215 в любой момент времени (около 3,5 × 10−10 граммы).[111] Астатин-217 образуется в результате радиоактивного распада нептуния-237. Первородные остатки последнего изотопа - из-за его относительно короткого периода полураспада, составляющего 2,14 миллиона лет - больше не присутствуют на Земле. Однако следовые количества встречаются в природе как продукт реакций трансмутации в урановые руды.[112] Астатин-218 был первым изотопом астата, обнаруженным в природе.[113] Астатин-219 с периодом полураспада 56 секунд - самый долгоживущий из встречающихся в природе изотопов.[8]

Изотопы астата иногда не упоминаются как встречающиеся в природе из-за неправильных представлений.[103] что таких изотопов нет,[114] или неточности в литературе. Астатин-216 считается изотопом природного происхождения, но сообщения о его наблюдениях[115] (которые были описаны как сомнительные) не подтверждены.[116]

Синтез

Формирование

Возможные реакции после бомбардировки висмута-209 альфа-частицами
Реакция[м]Энергия альфа-частицы
209
83Би + 4
2Он → 211
85В + 2 1
0п		26 МэВ[55]
209
83Би + 4
2Он → 210
85В + 3 1
0п		40 МэВ[55]
209
83Би + 4
2Он → 209
85В + 4 1
0п		60 МэВ[117]

Впервые астатин был получен путем бомбардировки висмута-209 энергичными альфа-частицами, и это до сих пор является основным способом создания относительно долгоживущих изотопов астатин-209 через астат-211. Астатин производится только в незначительных количествах, а современные технологии позволяют производить до 6,6 партии.гига беккерели[118] (около 86нанограммы или 2,47 × 1014 атомы). Синтез больших количеств астатина с использованием этого метода ограничен ограниченной доступностью подходящих циклотронов и перспективой плавления мишени.[118][119][n] Растворитель радиолиз за счет кумулятивного эффекта распада астатина[121] это связанная проблема. С криогенной технологией, микрограмм некоторое количество астатина может быть произведено протонным облучением торий или же уран с образованием радона-211, который, в свою очередь, распадается на астат-211. Ожидается, что загрязнение астатином-210 будет недостатком этого метода.[122]

Самый важный изотоп - астатин-211, единственный изотоп, который используется в коммерческих целях. Для изготовления висмутовой мишени металл брызнул на золотую, медную или алюминиевую поверхность из расчета от 50 до 100 миллиграммов на квадратный сантиметр. Оксид висмута можно использовать вместо этого; это принудительно сплавлено с медной пластиной.[123] Мишень держится под химически нейтральный азот атмосфера[124] и охлаждается водой для предотвращения преждевременного испарения астата.[123] В ускорителе частиц, таком как циклотрон,[125] альфа-частицы сталкиваются с висмутом. Даже несмотря на то, что используется только один изотоп висмута (висмут-209), реакция может происходить тремя возможными способами, в результате чего образуется астат-209, астат-210 или астат-211. Чтобы исключить нежелательные нуклиды, максимальная энергия ускорителя частиц установлена ​​на значение (оптимально 29,17 МэВ)[126] выше, чем для реакции, производящей астат-211 (для получения желаемого изотопа), и ниже, чем для реакции, производящей астат-210 (чтобы избежать образования других изотопов астата).[123]

Методы разделения

Поскольку астатин является основным продуктом синтеза, после его образования его нужно только отделить от мишени и любых значительных примесей. Доступно несколько методов, «но они обычно следуют одному из двух подходов - сухой перегонке или [влажной] кислотной обработке мишени с последующей экстракцией растворителем». Приведенные ниже методы представляют собой современные модификации старых процедур, рассмотренные Куглером и Келлером.[127][o] Методы, существовавшие до 1985 г., чаще были направлены на устранение токсичного полония, производимого совместно; теперь это требование смягчается за счет ограничения энергии пучка циклотронного излучения.[118]

Сухой

Циклотронная мишень, содержащая астат, нагревается до температуры около 650 ° C. Астатин улетучивается и конденсируется (обычно) в холодная ловушка. Более высокие температуры примерно до 850 ° C могут увеличить выход, но при этом существует риск загрязнения висмутом из-за одновременного испарения. Для минимизации присутствия висмута может потребоваться повторная перегонка конденсата.[129] (поскольку висмут может влиять на астатин маркировка реакций ). Астатин извлекается из ловушки с использованием одного или нескольких растворителей с низкой концентрацией, таких как едкий натр, метанол или же хлороформ. Может быть достигнут выход астатина примерно до 80%. Сухое разделение - это метод, наиболее часто используемый для получения химически полезной формы астатина.[119][130]

Смачивать

Облученный висмут (или иногда триоксид висмута ) мишень сначала растворяют, например, в концентрированной азотной или хлорной кислоте. После этой первой стадии кислоту можно отогнать, чтобы оставить белый остаток, который содержит как висмут, так и желаемый продукт астат. Затем этот остаток растворяют в концентрированной кислоте, такой как соляная кислота. Астатин извлекается из этой кислоты с использованием органического растворителя, такого как бутил или же изопропиловый эфир, диизопропиловый эфир (DIPE) или тиосемикарбазид. Используя экстракцию жидкость-жидкость, астатиновый продукт можно многократно промывать кислотой, такой как HCl, и экстрагировать в слой органического растворителя. Сообщается, что при использовании азотной кислоты выход разделения составляет 93%, упав до 72% к моменту завершения процедур очистки (отгонка азотной кислоты, продувка остатков оксиды азота, и повторное растворение нитрат висмута включить жидкость – жидкостная экстракция ).[131][132] Влажные методы включают «несколько этапов обработки радиоактивности» и не считаются подходящими для выделения больших количеств астатина. Однако методы влажной экстракции изучаются на предмет использования при производстве больших количеств астатина-211, поскольку считается, что методы влажной экстракции могут обеспечить большую стабильность.[132] Они могут обеспечить производство астата в определенных степень окисления и может иметь большее применение в экспериментальных радиохимия.[118]

Использование и меры предосторожности

Несколько 211Ат-содержащие молекулы и их экспериментальное использование[133]
АгентПриложения
[211At] коллоиды астат-теллураКомпартментные опухоли
6-[211At] астато-2-метил-1,4-нафтахинол дифосфатАденокарциномы
211С пометкой метиленовый синийМеланомы
Мета-[211At] астатобензилгуанидинНейроэндокринные опухоли
5-[211At] астато-2'-дезоксиуридинРазные
211Ат-меченые конъюгаты биотинаРазличный предварительный таргетинг
211С пометкой октреотидРецептор соматостатина
211Ат-меченные моноклональные антитела и фрагментыРазные
211С пометкой бисфосфонатыМетастазы в кости

Недавно образованный астат-211 является предметом текущих исследований в ядерная медицина.[133] Его нужно использовать быстро, так как он распадается с периодом полураспада 7,2 часа; этого достаточно, чтобы разрешить многоступенчатые стратегии маркировки. Астатин-211 имеет потенциал для таргетная терапия альфа-частицами, поскольку он распадается либо с испусканием альфа-частицы (на висмут-207),[134] или посредством захвата электронов (в чрезвычайно короткоживущий нуклид полоний-211, который подвергается дальнейшему альфа-распаду), очень быстро достигая своей стабильной внучки свинца-207. Рентгеновские лучи полония, испускаемые в результате ветви электронного захвата, в диапазоне 77–92кэВ, позволяют отслеживать астат у животных и пациентов.[133] Хотя астатин-210 имеет немного более длительный период полураспада, он совершенно непригоден, потому что он обычно подвергается бета-распаду до чрезвычайно токсичного полония-210.[135]

Основное лечебное отличие астатина-211 от йод-131 (радиоактивный изотоп йода, также используемый в медицине) заключается в том, что йод-131 испускает высокоэнергетические бета-частицы, а астат - нет. Бета-частицы обладают гораздо большей проникающей способностью через ткани, чем гораздо более тяжелые альфа-частицы. Средняя альфа-частица, выделяемая астатином-211, может проходить через окружающие ткани на расстояние до 70 мкм; бета-частица со средней энергией, испускаемая йодом-131, может путешествовать почти в 30 раз дальше, примерно до 2 мм.[123] Короткий период полураспада и ограниченная проникающая способность альфа-излучения через ткани дает преимущества в ситуациях, когда «опухолевое бремя невелико и / или популяции злокачественных клеток расположены в непосредственной близости от основных нормальных тканей».[118] Существенная заболеваемость раком человека в моделях клеточных культур была достигнута при наличии от одного до десяти атомов астатина-211, связанных на клетку.[136]

Астатин ... [его] жалко делать, и с ним ад работать.[137]

П. Дурбин, Радиационные исследования человека: вспоминая ранние годы, 1995

При разработке астатиновых препаратов возникло несколько препятствий. радиофармпрепараты за рак лечение. Вторая Мировая Война отложенное исследование почти на десять лет. Результаты ранних экспериментов показали, что необходимо разработать селективный носитель рака, и только в 1970-х гг. моноклональные антитела стал доступен для этой цели. В отличие от йода, астат проявляет склонность к дегалогенат от молекулярных носителей, таких как эти, особенно при зр3 углеродные сайты[п] (в меньшей степени из зр2 места ). Учитывая токсичность астатина, накапливаемого и удерживаемого в организме, это подчеркивает необходимость обеспечения того, чтобы он оставался прикрепленным к своей молекуле хозяина. В то время как носители астата, которые медленно метаболизируются, можно оценить по их эффективности, носители с более быстрым метаболизмом остаются значительным препятствием для оценки астата в ядерной медицине. Смягчение эффектов индуцированного астатом радиолиза меченных химических веществ и молекул-носителей - еще одна область, требующая дальнейшего развития. Практическое применение астата в качестве лечения рака потенциально может быть подходящим для «ошеломляющего» числа пациентов; производство астата в необходимых количествах остается проблемой.[122][138][q]

Исследования на животных показывают, что астат, как и йод, - хотя и в меньшей степени, возможно, из-за его немного более металлической природы.[109] - преимущественно (и опасно) сосредоточен в щитовидная железа. В отличие от йода, астатин также проявляет тенденцию поглощаться легкими и селезенкой, возможно, из-за окисления At в организме.– в+.[46] При введении в форме радиоколлоида он имеет тенденцию концентрироваться в печень. Эксперименты на крысах и обезьянах показывают, что астат-211 наносит гораздо больший ущерб щитовидной железе, чем йод-131, с повторным введением нуклида, приводящим к некрозу и клеточному некрозу дисплазия внутри железы.[139] Ранние исследования показали, что введение астата самкам грызунов вызывает морфологические изменения в ткани груди;[140] этот вывод оставался спорным в течение многих лет. Позже было достигнуто общее согласие, что это, вероятно, было вызвано эффектом облучения ткани груди в сочетании с гормональными изменениями из-за облучения яичников.[137] Незначительные количества астатина можно безопасно обрабатывать в вытяжных шкафах, если они хорошо вентилируются; необходимо избегать биологического поглощения элемента.[141]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Этот период полупериода увеличивается до 16 часов, если вместо этого наносить его на золотую или платиновую поверхность; это может быть вызвано плохо изученным взаимодействием между астатом и этими благородные металлы.[20]
  2. ^ Экстраполированный молярная рефракция двухатомного астата 41,4 см3, используя метод, предложенный Джонсоном[38] (просто участок значений F, Cl, Br и I в зависимости от куба их ковалентных радиусов). Это указывает на то, что астат может быть металлом в его конденсированном состоянии, на основании критерия Голдхаммера-Герцфельда, который предсказывает поведение металла, если отношение молярной рефракции к молярный объем ≥1.[39]
  3. ^ Также возможно, что это сорбция на катоде.[42]
  4. ^ Алгоритм, используемый для создания шкалы Оллреда-Рохоу, не работает в случае водорода, обеспечивая значение, близкое к значению кислорода (3.5). Вместо этого водороду присвоено значение 2,2. Несмотря на этот недостаток, шкала Allred-Rochow достигла относительно высокой степени приемлемости.[52]
  5. ^ Йод может действовать как носитель, несмотря на то, что он реагирует с астатом в воде, потому что для этих реакций требуется йодид (I−), не (только) я2.[57][58]
  6. ^ Первоначальная попытка фторирования астата с использованием трифторида хлора привела к образованию продукта, который прилипал к стеклу. Образовались монофторид хлора, хлор и тетрафторсилан. Авторы назвали эффект «загадочным», признав, что они ожидали образования летучего фторида.[79] Десять лет спустя было предсказано, что соединение будет нелетучим, не похожим на другие галогены, но похожим на фторид радона;[80] к этому времени последний оказался ионным.[81]
  7. ^ Другими словами, бета-распадом подвергалось какое-то другое вещество (на другой конечный элемент), а не полоний-218.
  8. ^ В таблице под словами «избыток массы» приведены эквиваленты энергии, а не реальные избытки массы; «дочерняя избыточная масса» означает энергетический эквивалент суммы избыточной массы дочерней изотопа и альфа-частицы; «Период полураспада при альфа-распаде» относится к периоду полураспада, если не указаны режимы распада, отличные от альфа.
  9. ^ Величина массового избытка астатина-221 рассчитывается, а не измеряется.
  10. ^ Это означает, что если исключить другие виды распада, кроме альфа, то период полураспада астатина-210 будет составлять 4628,6 часов (128,9 дня), а у астатина-211 - всего 17,2 часа (0,7 дня). Следовательно, астат-211 гораздо менее устойчив к альфа-распаду, чем астатин-210.
  11. ^ «m1» означает, что это состояние изотопа является следующим из возможных выше - с энергией больше, чем - основное состояние. «m2» и подобные обозначения относятся к более высоким энергетическим состояниям. Число может быть опущено, если есть только одно устойчивое мета-состояние, такое как астатин-216m. Иногда используются другие способы обозначения.
  12. ^ Эмсли[11] заявляет, что это название было потеряно для берклий, «некоторые атомы которых могут быть получены в очень высококонцентрированных урансодержащих месторождениях»; однако его утверждение не подтверждается никакими первоисточниками.
  13. ^ Нуклид обычно обозначается символом химического элемента, к которому этот нуклид принадлежит, которому предшествует нераспределенный верхний индекс массового числа и нижний индекс атомного номера нуклида, расположенный непосредственно под массовым числом. (Нейтроны можно рассматривать как ядра с атомной массой 1 и атомным зарядом 0, с символом п.) Если атомный номер опущен, он также иногда используется как обозначение изотопа элемента в химии, связанной с изотопами.
  14. ^ Однако см. Nagatsu et al.[120] которые заключают висмутовую мишень в тонкую алюминиевую фольгу и помещают ее в ниобиевый держатель, способный удерживать расплавленный висмут.
  15. ^ См. Также Лаврухина и Поздняков.[128]
  16. ^ Другими словами, где углерод атомная орбиталь и три p-орбитали гибридизировать чтобы получить четыре новых орбитали в виде промежуточных звеньев между исходными s- и p-орбиталями.
  17. ^ "К сожалению, загадка, стоящая перед ... областью, заключается в том, что коммерческие поставки 211Ожидается демонстрация клинической эффективности; однако демонстрация клинической эффективности требует надежного снабжения 211В."[118]

Рекомендации

  1. ^ а б Корсон, Маккензи и Сегре 1940.
  2. ^ а б c d е Германн, А .; Hoffmann, R .; Эшкрофт, Н. В. (2013). «Конденсированный астат: одноатомный и металлический». Письма с физическими проверками. 111 (11): 116404-1–116404-5. Bibcode:2013PhRvL.111k6404H. Дои:10.1103 / PhysRevLett.111.116404. PMID  24074111.
  3. ^ а б c Otozai, K .; Такахаши, Н. (1982). «Оценка химической формы точки кипения элементарного астатина с помощью радиогазовой хроматографии». Radiochimica Acta. 31 (3–4): 201–203. Дои:10.1524 / ract.1982.31.34.201.
  4. ^ а б Бончев, Д .; Каменская, В. (1981). «Прогнозирование свойств 113–120 трансактинидных элементов». Журнал физической химии. Публикации ACS. 85 (9): 1177–86. Дои:10.1021 / j150609a021. Получено 6 мая 2013.
  5. ^ а б Глушко, В.П .; Медведев, В. А .; Бергма, Г. А. (1966). Термические Константы Вещей (на русском). 1. Накуа. п. 65.
  6. ^ Гринвуд, Норман Н.; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн. п. 28. ISBN  978-0-08-037941-8.
  7. ^ Rothe, S .; Андреев, А. Н .; Antalic, S .; Борщевский, А .; Capponi, L .; Cocolios, T. E .; De Witte, H .; Eliav, E .; и другие. (2013). «Измерение первого ионизационного потенциала астата с помощью лазерной ионизационной спектроскопии». Nature Communications. 4: 1–6. Bibcode:2013 НатКо ... 4E1835R. Дои:10.1038 / ncomms2819. ЧВК  3674244. PMID  23673620.
  8. ^ а б c d е ж грамм час я j k Ауди, Жорж; Берсильон, Оливье; Blachot, Жан; Вапстра, Алдерт Хендрик (2003), "ТогдаUBASE оценка ядерных и распадных свойств », Ядерная физика A, 729: 3–128, Bibcode:2003НуФА.729 .... 3А, Дои:10.1016 / j.nuclphysa.2003.11.001
  9. ^ Гринвуд и Эрншоу 2002, п. 795.
  10. ^ а б c d е ж Виберг, Н., изд. (2001). Холлеман-Виберг: неорганическая химия. Перевод 101-го немецкого издания М. Иглсоном и В. Д. Брюером, англоязычным редактором Б. Дж. Айлеттом. Академическая пресса. п. 423. ISBN  978-0-12-352651-9.
  11. ^ а б c Эмсли, Дж. (2011). Строительные блоки природы: руководство по элементам от А до Я (Новое изд.). Издательство Оксфордского университета. С. 57–58. ISBN  978-0-19-960563-7.
  12. ^ Kotz, J.C .; Treichel, P.M .; Таунсенд, Дж. (2011). Химия и химическая реакционная способность (8-е изд.). Cengage Learning. п. 65. ISBN  978-0-8400-4828-8.
  13. ^ Ян, Т. П. (2010). MIPS и их роль в обмене металлоидами. 679. Springer. п. 41. ISBN  978-1-4419-6314-7.
  14. ^ Siekierski, S .; Берджесс, Дж. (2002). Краткая химия элементов. Хорвуд. С. 65, 122. ISBN  978-1-898563-71-6.
  15. ^ Мэддок, А. Г. (1956). «Астатин». Дополнение к Всестороннему трактату Меллора по неорганической и теоретической химии, Дополнение II, Часть 1, (F, Cl, Br, I, At). Longmans, Green & Co. (Ltd.). С. 1064–1079.
  16. ^ Garrett, A.B .; Richardson, J. B .; Кифер, А. С. (1961). Химия: первый курс современной химии. Джинн. п. 313.
  17. ^ Сиборг, Г. Т. (2015). «Трансурановый элемент». Британская энциклопедия. Получено 24 февраля 2015.
  18. ^ Оон, Х. Л. (2007). Выражение химии: исследовательский подход. Джон Уайли и сыновья. п. 300. ISBN  978-981-271-162-5.
  19. ^ Хансен, П. Ф. (2009). Дженсен, О. М. (ред.). Наука о строительных материалах. Springer. п. БИ 2. ISBN  978-3-540-70897-1.
  20. ^ Лаврухина и Поздняков 1970, п. 251.
  21. ^ Маклафлин, Р. (1964). «Спектр поглощения астатина». Журнал Оптического общества Америки. 54 (8): 965–967. Bibcode:1964JOSA ... 54..965M. Дои:10.1364 / JOSA.54.000965.
  22. ^ Лаврухина и Поздняков 1970, п. 235.
  23. ^ Донохью, Дж. (1982). Структуры элементов. Роберт Э. Кригер. п. 400. ISBN  978-0-89874-230-5.
  24. ^ а б Вернон, Р. (2013). «Какие элементы являются металлоидами?». Журнал химического образования. 90 (12): 1703–1707 (1704). Bibcode:2013JChEd..90.1703V. Дои:10.1021 / ed3008457.
  25. ^ Merinis, J .; Legoux, G .; Буисьер, Г. (1972). "Etude de la education en phase gazeuse de composés interhalogénés d'astate par thermochromatographie" [Исследование газофазного образования межгалогенных соединений астата с помощью термохроматография ]. Радиохимические и радиоаналитические письма (На французском). 11 (1): 59–64.
  26. ^ Takahashi, N .; Отозай, К. (1986). «Механизм реакции элементарного астатина с органическими растворителями». Журнал радиоаналитической и ядерной химии. 103: 1–9. Дои:10.1007 / BF02165358. S2CID  93572282.
  27. ^ Takahashi, N .; Яно, Д .; Баба, Х. (1992). «Химическое поведение молекул астатина». Труды Международной конференции по эволюции в области применения пучков, Такасаки, Япония, 5–8 ноября 1991 г.. С. 536–539.
  28. ^ Цукерман и Хаген 1989, п. 21.
  29. ^ Куглер и Келлер 1985 С. 110, 116, 210–211, 224.
  30. ^ Мейерс, Р. А. (2001). «Химия галогенов». Энциклопедия физических наук и технологий (3-е изд.). Академическая пресса. С. 197–222 (202). ISBN  978-0-12-227410-7.
  31. ^ Keller, C .; Wolf, W .; Шани, Дж. (2011). «Радионуклиды, 2. Радиоактивные элементы и искусственные радионуклиды». Энциклопедия промышленной химии Ульмана. 31. С. 89–117 (96). Дои:10.1002 / 14356007.o22_o15. ISBN  978-3-527-30673-2.
  32. ^ Zumdahl, S. S .; Зумдал, С. А. (2008). Химия (8-е изд.). Cengage Learning. п. 56. ISBN  978-0-547-12532-9.
  33. ^ а б Housecroft, C.E .; Шарп, А. Г. (2008). Неорганическая химия (3-е изд.). Pearson Education. п. 533. ISBN  978-0-13-175553-6.
  34. ^ Куглер и Келлер 1985, п. 116.
  35. ^ Visscher, L .; Дьялл, К. Г. (1996). «Релятивистские и корреляционные эффекты на молекулярные свойства. I. Дигалогены F2, Cl2, Br2, Я2, а при2". Журнал химической физики. 104 (22): 9040–9046. Bibcode:1996ЖЧФ.104.9040В. Дои:10.1063/1.471636.
  36. ^ Rao, C. N. R .; Гангули, П. (1986). «Новый критерий металличности элементов». Твердотельные коммуникации. 57 (1): 5–6. Bibcode:1986SSCom..57 .... 5R. Дои:10.1016/0038-1098(86)90659-9.
  37. ^ Kaye, G. W. C .; Лаби, Т. Х. (1973). Таблицы физико-химических констант (14-е изд.). Лонгман. ISBN  978-0-582-46326-4.
  38. ^ Джонсон, Г. Р. (1967). «Диэлектрические свойства политетрафторэтилена». Годовой отчет за 1966 год. Конференция по электрической изоляции и диэлектрическим явлениям. Национальная академия наук - Национальный исследовательский совет. С. 78–83 (81). Получено 9 апреля 2015.
  39. ^ Эдвардс, П. П .; Сиенко, М. Дж. (1983). «О возникновении металлического характера в Периодической таблице элементов». Журнал химического образования. 60 (9): 691–696. Bibcode:1983JChEd..60..691E. Дои:10.1021 / ed060p691.
  40. ^ Smith, A .; Эрет, В. Ф. (1960). Колледж химии. Appleton-Century-Crofts. п. 457.
  41. ^ а б Чемпион, J .; Seydou, M .; Сабатье-Гогова, А .; Renault, E .; Montavon, G .; Галланд, Н. (2011). «Оценка эффективной квазирелятивистской методологии, разработанной для изучения химии астата в водном растворе» (PDF). Физическая химия Химическая физика. 13 (33): 14984–14992 (14984). Bibcode:2011PCCP ... 1314984C. Дои:10.1039 / C1CP20512A. PMID  21769335.
  42. ^ Миланов, М .; Доберенц, В .; Халкин, В. А .; Маринов, А. (1984). «Химические свойства положительного однозарядного иона астатина в водном растворе». Журнал радиоаналитической и ядерной химии. 83 (2): 291–299. Дои:10.1007 / BF02037143. S2CID  97361684.
  43. ^ а б Лаврухина и Поздняков 1970, п. 234.
  44. ^ Чемпион, J .; Alliot, C .; Renault, E .; Мокили, Б. М .; Chérel, M .; Galland, N .; Монтавон, Г. (2010). «Стандартные окислительно-восстановительные потенциалы и видообразование астата в кислой среде». Журнал физической химии A. 114 (1): 576–582 (581). Bibcode:2010JPCA..114..576C. Дои:10.1021 / jp9077008. PMID  20014840.
  45. ^ Milesz, S .; Йовчев, М .; Schumann, D .; Халкин, В. А. (1988). «Комплексы ЭДТА астатина». Журнал радиоаналитической и ядерной химии. 127 (3): 193–198. Дои:10.1007 / BF02164864. S2CID  93032218.
  46. ^ а б Guérard, F .; Gestin, J.-F .; Брехбиль, М. В. (2013). "Изготовление [211At] -Астатинированные радиофармпрепараты и их применение в целевой терапии α-частицами ». Биотерапия рака и радиофармпрепараты. 28 (1): 1–20. Дои:10.1089 / cbr.2012.1292. ЧВК  3545490. PMID  23075373.
  47. ^ Долг, М .; Kuchle, W .; Stoll, H .; Preuss, H .; Швердтфегер П. (1991). "Ab Initio Псевдопотенциалы от Hg до Rn: II. Молекулярные расчеты гидридов Hg в At и фторидов Rn ». Молекулярная физика. 74 (6): 1265–1285 (1265, 1270, 1282). Bibcode:1991МолФ .. 74.1265Д. Дои:10.1080/00268979100102951.
  48. ^ Saue, T .; Faegri, K .; Гропен, О. (1996). «Релятивистские эффекты на связи тяжелых и сверхтяжелых галогенидов водорода». Письма по химической физике. 263 (3–4): 360–366 (361–362). Bibcode:1996CPL ... 263..360S. Дои:10.1016 / S0009-2614 (96) 01250-X.
  49. ^ Барыш М. (2010). Релятивистские методы для химиков. Springer. п. 79. ISBN  978-1-4020-9974-8.
  50. ^ Тайер, Дж. С. (2005). «Релятивистские эффекты и химия наиболее тяжелых элементов основной группы». Журнал химического образования. 82 (11): 1721–1727 (1725). Bibcode:2005JChEd..82.1721T. Дои:10.1021 / ed082p1721.
  51. ^ Вульфсберг, Г. (2000). Неорганическая химия. Книги университетских наук. п. 37. ISBN  978-1-891389-01-6.
  52. ^ Смит, Д. В. (1990). Неорганические вещества: прелюдия к изучению описательной неорганической химии. Издательство Кембриджского университета. п.135. ISBN  978-0-521-33738-0.
  53. ^ Leimbach, D .; Sundberg, J .; Yangyang, G .; и другие. (Февраль 2020 г.). «Электронное сродство астатина». Nature Communications. 11 (1): 3824. Дои:10.1038 / s41467-020-17599-2. ЧВК  7393155. PMID  32733029.
  54. ^ Андерс, Э. (1959). «Химия технеция и астата». Ежегодный обзор ядерной науки. 9: 203–220. Bibcode:1959ARNPS ... 9..203A. Дои:10.1146 / annurev.ns.09.120159.001223. (требуется подписка)
  55. ^ а б c d Нефедов, В. Д .; Норсеев, Ю. V .; Торопова, М. А .; Халкин, Владимир А. (1968). «Астатин». Российские химические обзоры. 37 (2): 87–98. Bibcode:1968RuCRv..37 ... 87N. Дои:10.1070 / RC1968v037n02ABEH001603. (требуется подписка)
  56. ^ Aten, A.H. W., Jr .; Doorgeest, T .; Hollstein, U .; Моекен, Х. П. (1952). «Раздел 5: Радиохимические методы. Аналитическая химия астатина». Аналитик. 77 (920): 774–777. Bibcode:1952Ана .... 77..774А. Дои:10.1039 / AN9527700774. (требуется подписка)
  57. ^ а б c d е ж Цукерман и Хаген 1989, п. 31.
  58. ^ а б Цукерман и Хаген 1989, п. 38.
  59. ^ Куглер и Келлер 1985 С. 213–214.
  60. ^ Куглер и Келлер 1985, стр. 214–218.
  61. ^ Куглер и Келлер 1985, п. 211.
  62. ^ Куглер и Келлер 1985 С. 109–110, 129, 213.
  63. ^ Дэвидсон, М. (2000). Современная химия бора. Королевское химическое общество. п. 146. ISBN  978-0-85404-835-9.
  64. ^ а б c d Цукерман и Хаген 1989, п. 276.
  65. ^ Elgqvist, J .; Hultborn, R .; Lindegren, S .; Пальма, С. (2011). «Рак яичников: история вопроса и клинические перспективы». В Шпеере, С. (ред.). Прицельная радионуклидная терапия. Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. С. 380–396 (383). ISBN  978-0-7817-9693-4.
  66. ^ а б c Цукерман и Хаген 1989 С. 190–191.
  67. ^ Брукхарт, М.; Грант, Б .; Вольпе, А. Ф. (1992). "[(3,5- (CF3)2C6ЧАС3)4B] - [H (OEt2)2]+: удобный реагент для образования и стабилизации катионных, высокоэлектрофильных металлоорганических комплексов ». Металлоорганические соединения. 11 (11): 3920–3922. Дои:10.1021 / om00059a071.
  68. ^ Куглер и Келлер 1985, п. 111.
  69. ^ Сердженту, Думитру-Клаудиу; Тезе, Дэвид; Сабатье-Гогова, Андреа; Аллиот, Сирилла; Го, Нин; Бассель, Фадель; Да Силва, Исидро; Денио, Дэвид; Морис, Реми; Чемпион, Джули; Галланд, Николас; Монтавон, Жиль (2016). "Достижения в определении диаграммы Астатина Пурбэ: преобладание AtO (OH)2− более В− в основных условиях ». Chem. Евро. J. 2016 (22): 2964–71. Дои:10.1002 / chem.201504403. PMID  26773333.
  70. ^ Куглер и Келлер 1985, п. 222.
  71. ^ Лаврухина и Поздняков 1970, п. 238.
  72. ^ а б Куглер и Келлер 1985 С. 112, 192–193.
  73. ^ Куглер и Келлер 1985, п. 219.
  74. ^ Цукерман и Хаген 1989 С. 192–193.
  75. ^ Цукерман и Хаген 1990, п. 212.
  76. ^ Бринкман, Г. А .; Атен, Х. У. (1963). «Разложение дииодоастатата цезия (I), (CsAtI2)". Radiochimica Acta. 2 (1): 48. Дои:10.1524 / ract.1963.2.1.48. S2CID  99398848.
  77. ^ Цукерман и Хаген 1990, п. 60.
  78. ^ Цукерман и Хаген 1989, п. 426.
  79. ^ Appelman, E.H .; Ленивец, Э. Н .; Студьер, М. Х. (1966). «Наблюдение за соединениями астата методом времяпролетной масс-спектрометрии». Неорганическая химия. 5 (5): 766–769. Дои:10.1021 / ic50039a016.
  80. ^ Питцер, К. С. (1975). «Фториды радона и элемент 118». Журнал химического общества, химические коммуникации. 5 (18): 760b – 761. Дои:10.1039 / C3975000760B.
  81. ^ Bartlett, N .; Сладкий, Ф. О. (1973). «Химия криптона, ксенона и радона». In Bailar, J.C .; Emeléus, H.J .; Nyholm, R .; и другие. (ред.). Комплексная неорганическая химия. 1. Пергамон. С. 213–330. ISBN  978-0-08-017275-0.
  82. ^ Болл, П. (2002). Ингредиенты: знакомство с элементами. Издательство Оксфордского университета. С. 100–102. ISBN  978-0-19-284100-1.
  83. ^ Лаврухина и Поздняков 1970 С. 227–228.
  84. ^ Эллисон, Ф.; Мерфи, Э. Дж .; Бишоп, Э. Р .; Зоммер, А. Л. (1931). «Доказательства обнаружения элемента 85 в некоторых веществах». Физический обзор. 37 (9): 1178–1180. Bibcode:1931ПхРв ... 37.1178А. Дои:10.1103 / PhysRev.37.1178. (требуется подписка)
  85. ^ «Алабамин и Вирджиния». Журнал Тайм. 15 февраля 1932 г.
  86. ^ Тримбл, Р. Ф. (1975). «Что случилось с алабамином, вирджинием и иллиниумом?». Журнал химического образования. 52 (9): 585. Bibcode:1975JChEd..52..585T. Дои:10.1021 / ed052p585. (требуется подписка)
  87. ^ Макферсон, Х. Г. (1934). «Исследование магнитооптического метода химического анализа». Физический обзор. 47 (4): 310–315. Bibcode:1935ПхРв ... 47..310М. Дои:10.1103 / PhysRev.47.310.
  88. ^ Меллор, Дж. У. (1965). Комплексный трактат по неорганической и теоретической химии. Лонгманс, Грин. п.1066. OCLC  13842122.
  89. ^ Burdette, S.C .; Торнтон, Б.Ф. (2010). «Поиск эка-йода: приоритет открытия в наше время» (PDF). Вестник истории химии. 35: 86–96.
  90. ^ Шерри, Э. (2013). Повесть о 7 стихиях (Googe Play ред.). Издательство Оксфордского университета. стр.188–190, 206. ISBN  978-0-19-539131-2.
  91. ^ Карлик, Б.; Бернерт, Т. (1942). "Uber Eine Vermutete β-Strahlung des Radium A und die Natürliche Existenz des Elementes 85" [О предполагаемом β-излучении радия A и естественном существовании элемента 85]. Naturwissenschaften (на немецком). 30 (44–45): 685–686. Bibcode:1942NW ..... 30..685K. Дои:10.1007 / BF01487965. S2CID  6667655. (требуется подписка)
  92. ^ Ли-Смит, А.; Миндер, В. (1942). «Экспериментальные доказательства существования элемента 85 в семействе тория». Природа. 150 (3817): 767–768. Bibcode:1942 г.Натура.150..767L. Дои:10.1038 / 150767a0. S2CID  4121704. (требуется подписка)
  93. ^ а б Дэвис, Хелен Майлз (1959). Химические элементы (PDF) (2-е изд.). Научная служба, Баллантайн Книги. п. 29. Архивировано с оригинал (PDF) 23 августа 2017 г.. Получено 14 августа 2016.
  94. ^ Карлик, Б .; Бернерт, Т. (1943). «Eine Neue Natürliche α-Strahlung» [Новое естественное α-излучение]. Naturwissenschaften (на немецком). 31 (25–26): 298–299. Bibcode:1943NW ..... 31..298K. Дои:10.1007 / BF01475613. S2CID  38193384. (требуется подписка)
  95. ^ Карлик, Б .; Бернерт, Т. (1943). «Das Element 85 in den Natürlichen Zerfallsreihen» [Элемент 85 в цепях естественного разложения]. Zeitschrift für Physik (на немецком). 123 (1–2): 51–72. Bibcode:1944ZPhy..123 ... 51K. Дои:10.1007 / BF01375144. S2CID  123906708. (требуется подписка)
  96. ^ Lederer, C.M .; Hollander, J.M .; Перлман, И. (1967). Таблица изотопов (6-е изд.). Джон Уайли и сыновья. С. 1–657.
  97. ^ а б Корсон, Д. Р. (2003). «Астатин». Новости химии и машиностроения. 81 (36): 158. Дои:10.1021 / cen-v081n036.p158.
  98. ^ Корсон, Маккензи и Сегре 1940, с. 672, 677.
  99. ^ Hamilton, J.G .; Соли, М. Х. (1940). «Сравнение метаболизма йода и элемента 85 (эка-йод)». Труды Национальной академии наук. 26 (8): 483–489. Bibcode:1940ПНАС ... 26..483Н. Дои:10.1073 / pnas.26.8.483. ЧВК  1078214. PMID  16588388.
  100. ^ Нойман, Х. М. (1957). "Исследования распределения растворителей в химии астатина". Журнал неорганической и ядерной химии. 4 (5–6): 349–353. Дои:10.1016/0022-1902(57)80018-9.
  101. ^ Johnson, G.L .; Leininger, R. F .; Сегре, Э. (1949). «Химические свойства астатина. I». Журнал химической физики. 17 (1): 1–10. Bibcode:1949ЖЧФ..17 .... 1Ж. Дои:10.1063/1.1747034. HDL:2027 / mdp.39015086446914. S2CID  95324453.
  102. ^ Dreyer, I .; Dreyer, R .; Чалкин, В. А. (1979). «Катионы астатина в водных растворах; получение и некоторые характеристики». Радиохимические и радиоаналитические письма (на немецком). 36 (6): 389–398.
  103. ^ а б Атен, А. Х. У., младший (1964). Химия астата. Успехи неорганической химии и радиохимии. 6. С. 207–223. Дои:10.1016 / S0065-2792 (08) 60227-7. ISBN  9780120236060.
  104. ^ Нефедов, В. Д .; Норсеев, Ю. V .; Торопова, М. А .; Халкин, В. А. (1968). «Астатин». Российские химические обзоры. 37 (2): 87–98. Bibcode:1968RuCRv..37 ... 87N. Дои:10.1070 / RC1968v037n02ABEH001603.
  105. ^ а б Fry, C .; Тоннессен, М. (2013). «Открытие изотопов астата, радона, франция и радия». Атомные данные и таблицы ядерных данных. 09 (5): 497–519. arXiv:1205.5841. Bibcode:2013ADNDT..99..497F. Дои:10.1016 / j.adt.2012.05.003. S2CID  12590893.
  106. ^ а б c d Лаврухина и Поздняков 1970, п. 229.
  107. ^ Ранкама, К. (1956). Изотопная геология (2-е изд.). Pergamon Press. п. 403. ISBN  978-0-470-70800-2.
  108. ^ Лиде, Д. Р., изд. (2004). CRC Справочник по химии и физике (85-е изд.). CRC Press. стр.14–10. ISBN  978-0-8493-0485-9.
  109. ^ а б Stwertka, Альберт. Путеводитель по элементам, Oxford University Press, 1996, стр. 193. ISBN  0-19-508083-1
  110. ^ Лаврухина и Поздняков 1970, п. 228–229.
  111. ^ Азимов, И. (1957). Только триллион. Абеляр-Шуман. п. 24.
  112. ^ Kolthoff, I.M .; Эльвинг, П. Дж., Ред. (1964). Трактат по аналитической химии. Часть II: Аналитическая химия элементов. 4. Нью-Йорк: Международная энциклопедия. п. 487.
  113. ^ Куглер и Келлер 1985, п. 4.
  114. ^ Maiti, M .; Лахири, С. (2011). «Сечение производства радионуклидов At из 7Ли +нацPb и 9Быть +нацТ1 реакции ». Физический обзор C. 84 (6): 07601–07604 (07601). arXiv:1109.6413. Bibcode:2011PhRvC..84f7601M. Дои:10.1103 / PhysRevC.84.067601. S2CID  115321713.
  115. ^ Гринвуд и Эрншоу 2002, п. 796.
  116. ^ Куглер и Келлер 1985, п. 5.
  117. ^ Barton, G.W .; Гиорсо, А.; Перлман И. (1951). «Радиоактивность изотопов астатина». Физический обзор. 82 (1): 13–19. Bibcode:1951ФРв ... 82 ... 13Б. Дои:10.1103 / PhysRev.82.13. HDL:2027 / mdp.39015086480574. (требуется подписка)
  118. ^ а б c d е ж Залуцкий и Прушинский 2011.
  119. ^ а б Larsen, R.H .; Wieland, B.W .; Залуцкий, М. Р. Дж. (1996). «Оценка внутренней циклотронной мишени для производства 211Через 209Bi (α, 2n)211На реакцию ». Прикладное излучение и изотопы. 47 (2): 135–143. Дои:10.1016/0969-8043(95)00285-5. PMID  8852627.
  120. ^ Nagatsu, K .; Минегиси, К. Х .; Fukada, M .; Suzuki, H .; Hasegawa, S .; Чжан, М. (2014). "Изготовление 211У методом облучения вертикальным пучком ». Прикладное излучение и изотопы. 94: 363–371. Дои:10.1016 / j.apradiso.2014.09.012. PMID  25439168.
  121. ^ Barbet, J .; Буржуазный, М .; Чатал, Дж. (2014). «Радиофармпрепараты на основе циклотрона для терапии ядерной медицины». В Р. П .; Баум (ред.). Терапевтическая ядерная медицина. Springer. С. 95–104 (99). ISBN  978-3-540-36718-5.
  122. ^ а б Уилбур, Д. С. (2001). "Преодоление препятствий к клинической оценке 211Радиофармацевтические препараты, меченные Ат ". Журнал ядерной медицины. 42 (10): 1516–1518. PMID  11585866.
  123. ^ а б c d Лаврухина и Поздняков 1970, п. 233.
  124. ^ Гопалан, Р. (2009). Неорганическая химия для студентов. Университеты Press. п. 547. ISBN  978-81-7371-660-7.
  125. ^ Стигбранд, Т .; Carlsson, J .; Адамс, Г. П. (2008). Направленная радионуклидная терапия опухолей: биологические аспекты. Springer. п. 150. ISBN  978-1-4020-8695-3.
  126. ^ Gyehong, G .; Chun, K .; Park, S. H .; Ким, Б. (2014). «Производство испускающих α-частиц 211При использовании α-пучка 45 МэВ ». Физика в медицине и биологии. 59 (11): 2849–2860. Bibcode:2014ПМБ .... 59.2849K. Дои:10.1088/0031-9155/59/11/2849. PMID  24819557.
  127. ^ Куглер и Келлер 1985 С. 95–106, 133–139.
  128. ^ Лаврухина и Поздняков 1970 С. 243–253.
  129. ^ Куглер и Келлер 1985, п. 97.
  130. ^ Lindegren, S .; Bäck, T .; Дженсен, Х. Дж. (2001). «Сухая дистилляция астатина-211 из облученных висмутовых мишеней: процедура, экономящая время с высокими выходами извлечения». Прикладное излучение и изотопы. 55 (2): 157–160. Дои:10.1016 / S0969-8043 (01) 00044-6. PMID  11393754.
  131. ^ Йорданов, А. Т .; Поцци, О .; Carlin, S .; Akabani, G.J .; Виланд, В .; Залуцкий, М. Р. (2005). «Мокрая уборка без добавления носителя 211При облучении 209Bi Target для радиофармацевтических применений ». Журнал радиоаналитической и ядерной химии. 262 (3): 593–599. Дои:10.1007 / s10967-005-0481-7. S2CID  93179195.
  132. ^ а б Балкин, Итан; Хэмлин, Дональд; Ганьон, Кэтрин; Чьян, Мин-Куан; Пал, Суджит; Ватанабэ, Шигеки; Уилбур, Д. (18 сентября 2013 г.). "Оценка метода влажной химии для выделения циклотрона, произведенного [211At] астатина". Прикладные науки. 3 (3): 636–655. CiteSeerX  10.1.1.383.1903. Дои:10.3390 / app3030636. ISSN  2076-3417.
  133. ^ а б c Вертес, Надь и Кленчар, 2003 г., п. 337.
  134. ^ Залуцкий, Михаил; Вайдьянатан, Ганешан (1 сентября 2000 г.). «Меченные астатином-211 радиотерапевтические средства - новый подход к целевой радиотерапии альфа-частицами». Текущий фармацевтический дизайн. 6 (14): 1433–1455. Дои:10.2174/1381612003399275. PMID  10903402.
  135. ^ Уилбур, Д. Скотт (20 февраля 2013 г.). «Загадочный астатин». Химия природы. 5 (3): 246. Bibcode:2013НатЧ ... 5..246Вт. Дои:10.1038 / nchem.1580. PMID  23422568.
  136. ^ Вертес, Надь и Кленчар, 2003 г., п. 338.
  137. ^ а б Фишер, Д. (1995). "Устная история доктора Патрисии Уоллес Дурбин, доктора философии". Радиационные исследования человека: вспоминая ранние годы. Министерство энергетики США, Управление радиационных экспериментов с человеком. Получено 25 марта 2015.
  138. ^ Vaidyanathan, G .; Залуцкий, М. Р. (2008). «Астатиновые радиофармпрепараты: перспективы и проблемы». Современные радиофармпрепараты. 1 (3): 177–196. Дои:10.2174/1874471010801030177. ЧВК  2818997. PMID  20150978.
  139. ^ Лаврухина и Поздняков 1970 С. 232–233.
  140. ^ Odell, T. T., Jr .; Аптон, А. С. (2013) [Перепечатка в мягкой обложке 1-го издания в твердом переплете, 1961 г.]. «Поздние эффекты радиоизотопов внутреннего осаждения». In Schwiegk, H .; Турба, Ф. (ред.). Радиоактивные изотопы в физиологической диагностике и терапии [Радиоактивный изотоп в физиологической диагностике и терапии]. Springer-Verlag. С. 375–392 (385). ISBN  978-3-642-49477-2.
  141. ^ Келлер, Корнелиус; Вольф, Уолтер; Шани, Джашовам. «Радионуклиды, 2. Радиоактивные элементы и искусственные радионуклиды». Энциклопедия промышленной химии Ульмана. Вайнхайм: Wiley-VCH. Дои:10.1002 / 14356007.o22_o15.

Библиография

внешняя ссылка