Астатин
Астатин | ||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Произношение | / ˈ æ s t ə t iː n , - t ɪ n / | |||||||||||||||||||||||||||||||
Появление | неизвестно, вероятно, металлический | |||||||||||||||||||||||||||||||
Массовое число | [210] | |||||||||||||||||||||||||||||||
Астат в таблице Менделеева | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||
Атомный номер ( Z ) | 85 | |||||||||||||||||||||||||||||||
Группа | группа 17 (галогены) | |||||||||||||||||||||||||||||||
Период | период 6 | |||||||||||||||||||||||||||||||
Блокировать | p-блок | |||||||||||||||||||||||||||||||
Электронная конфигурация | [ Автомобиль ] 4f 14 5д 10 6 с 2 6р 5 | |||||||||||||||||||||||||||||||
Электроны на оболочку | 2, 8, 18, 32, 18, 7 | |||||||||||||||||||||||||||||||
Физические свойства | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Фаза в СТП | твердый (прогнозируемый) | |||||||||||||||||||||||||||||||
Плотность (около комнатной температуры ) | 8,91–8,95 г/см 3 (оцененный) [1] | |||||||||||||||||||||||||||||||
Молярный объем | 23,6 см 3 /моль (оценка) [1] | |||||||||||||||||||||||||||||||
Атомные свойства | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Стадии окисления | −1 , +1 , +3, +5, +7 [2] | |||||||||||||||||||||||||||||||
Энергии ионизации |
| |||||||||||||||||||||||||||||||
Другие объекты недвижимости | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Естественное явление | от распада | |||||||||||||||||||||||||||||||
Кристаллическая структура | гранецентрированный куб (ГЦК) (прогнозировано) [4] | |||||||||||||||||||||||||||||||
Номер CAS | 7440-68-8 | |||||||||||||||||||||||||||||||
История | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Мы | от древнегреческого ἄστατος (ástatos) «нестабильный» | |||||||||||||||||||||||||||||||
Открытие | Дейл Р. Корсон , Кеннет Росс Маккензи , Эмилио Сегре (1940) | |||||||||||||||||||||||||||||||
Изотопы астата | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||
Астат — химический элемент ; он имеет символ At и атомный номер 85. Это самый редкий природный элемент в земной коре , встречающийся только как продукт распада различных более тяжелых элементов. астата Все изотопы недолговечны; наиболее стабильным является астат-210 с периодом полураспада 8,1 часа. Следовательно, твердый образец элемента никогда не был замечен, потому что любой макроскопический образец немедленно испарился бы под действием тепла его радиоактивности .
Объемные свойства астата точно не известны. Многие из них были оценены по их положению в периодической таблице как более тяжелые аналоги фтора , хлора , брома и йода , четырех стабильных галогенов . Однако астат также примерно соответствует разделительной линии между металлами и неметаллами , и для него также наблюдалось и предсказывалось некоторое металлическое поведение. Астат, вероятно, будет иметь темный или блестящий вид и может быть полупроводником или, возможно, металлом . несколько анионных По химическому составу известно разновидностей астата, и большинство его соединений напоминают соединения йода, но иногда он также проявляет металлические характеристики и имеет некоторое сходство с серебром .
Первый синтез астата был осуществлен в 1940 году Дейлом Р. Корсоном , Кеннетом Россом Маккензи и Эмилио Г. Сегре в Калифорнийском университете в Беркли . Они назвали его от древнегреческого ἄστατος ( астатос ) «нестабильный». [6] Впоследствии было обнаружено, что четыре изотопа астата встречаются в природе, хотя в любой момент времени в земной коре присутствует гораздо меньше одного грамма. Ни наиболее стабильный изотоп астат-210, ни полезный с медицинской точки зрения астат-211 не встречаются в природе; их обычно производят бомбардировкой висмута -209 альфа-частицами .
Характеристики
[ редактировать ]Астат — чрезвычайно радиоактивный элемент; все его изотопы имеют период полураспада 8,1 часа или меньше, распадаясь на другие изотопы астата, висмут , полоний или радон . Большинство его изотопов очень нестабильны, их период полураспада составляет несколько секунд или меньше. Из первых 101 элемента таблицы Менделеева только франций менее стабилен, а все изотопы астата более стабильны, чем самые долгоживущие изотопы франция ( 205–211 В) в любом случае являются синтетическими и в природе не встречаются. [7]
Объемные свойства астата достоверно не известны. [8] Исследования ограничены его коротким периодом полураспада, что предотвращает создание весовых количеств. [9] Видимый кусок астата немедленно испарился бы из-за тепла, выделяемого его интенсивной радиоактивностью. [10] Еще неизвестно, сможет ли при достаточном охлаждении макроскопическое количество астата осаждаться в виде тонкой пленки. [4] Астат обычно классифицируют либо как неметалл , либо как металлоид ; [11] [12] также было предсказано образование металлов. [4] [13]
Физический
[ редактировать ]Большинство физических свойств астата были оценены (путем интерполяции или экстраполяции ) с использованием теоретических или эмпирических методов. [14] Например, галогены темнеют с увеличением атомного веса: фтор почти бесцветен, хлор — желто-зеленый, бром — красно-коричневый, а йод — темно-серый/фиолетовый. Астат иногда описывают как, вероятно, черное твердое вещество (при условии, что он соответствует этой тенденции) или имеющий металлический вид (если это металлоид или металл). [15] [16] [17]
Астат сублимируется хуже, чем йод, поскольку имеет более низкое давление паров . [9] Даже в этом случае половина заданного количества астата испарится примерно за час, если положить его на чистую стеклянную поверхность при комнатной температуре . [а] Спектр поглощения астата в средней ультрафиолетовой области имеет линии при 224,401 и 216,225 нм, что указывает на 6p-7s переходы . [19] [20]
Структура твердого астата неизвестна. [21] Как аналог йода, он может иметь ромбическую кристаллическую структуру, состоящую из двухатомных молекул астата, и быть полупроводником (с запрещенной зоной 0,7 эВ ). [22] [23] Альтернативно, если конденсированный астат образует металлическую фазу, как было предсказано, он может иметь моноатомную гранецентрированную кубическую структуру ; в этой структуре он вполне может быть сверхпроводником , подобно аналогичной фазе высокого давления йода. [4] Ожидается, что металлический астат будет иметь плотность 8,91–8,95 г/см. 3 . [1]
Доказательства за (или против) существования двухатомного астата (At 2 ) скудны и неубедительны. [24] [25] [26] [27] [28] Некоторые источники утверждают, что его не существует или, по крайней мере, никогда не наблюдалось. [29] [30] в то время как другие источники утверждают или подразумевают его существование. [31] [32] [33] Несмотря на это противоречие, многие свойства двухатомного астата были предсказаны; [34] например, длина его связи будет 300 ± 10 пм , энергия диссоциации < 50 кДж/моль , [35] теплота парообразования (∆H пар ) 54,39 кДж/моль. [36] Было предсказано множество значений температур плавления и кипения астата, но только для At 2 . [37]
Химическая
[ редактировать ]Химия астата «затуманена чрезвычайно низкими концентрациями, при которых проводились эксперименты с астатом, а также возможностью реакций с примесями, стенками и фильтрами или побочными продуктами радиоактивности, а также другими нежелательными наномасштабными взаимодействиями». [22] Многие из его очевидных химических свойств были обнаружены с помощью индикаторных исследований чрезвычайно разбавленных растворов астата. [33] [38] обычно меньше 10 −10 моль · л −1 . [39] Некоторые свойства, такие как образование анионов, совпадают с свойствами других галогенов. [9] Астат также имеет некоторые металлические характеристики, например, нанесение покрытия на катод . [б] и соосаждение с сульфидами металлов в соляной кислоте . [41] Он образует комплексы с ЭДТА , металл -хелатирующим агентом . [42] и способен действовать как металл при антител радиоактивном мечении ; в некоторых отношениях астат в состоянии +1 подобен серебру в том же состоянии. Однако большая часть органической химии астата аналогична химии йода. [43] Было высказано предположение, что астат может образовывать стабильный одноатомный катион в водном растворе. [41] [44]
Астат имеет электроотрицательность 2,2 по пересмотренной шкале Полинга – ниже, чем у йода (2,66), и такая же, как у водорода. Предполагается, что в астатиде водорода (HAt) отрицательный заряд будет находиться на атоме водорода, а это означает, что это соединение можно называть гидридом астата согласно определенным номенклатурам. [45] [46] [47] [48] Это соответствовало бы тому, что электроотрицательность астата по шкале Оллреда-Рочова (1,9) меньше, чем электроотрицательность водорода (2,2). [49] [с] 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 астатом обращаются так, как будто он более электроотрицательен, чем водород, независимо от его истинной электроотрицательности. Сродство к электрону астата при 233 кДж моль −1 , на 21% меньше, чем у йода. [51] Для сравнения, значение Cl (349) на 6,4% выше, чем F (328); Br(325) на 6,9% меньше Cl; и I (295) на 9,2% меньше, чем Br. Заметное снижение At было предсказано как следствие спин-орбитального взаимодействия . [39] Первая энергия ионизации астата составляет около 899 кДж моль. −1 , что продолжает тенденцию уменьшения энергий первой ионизации вниз по группе галогенов (фтор - 1681; хлор - 1251; бром - 1140; йод - 1008). [3]
Соединения
[ редактировать ]Менее реакционноспособный, чем йод, астат является наименее реакционноспособным из галогенов; [52] Однако химические свойства теннессина, следующего по тяжелому элементу 17-й группы, еще не исследованы. [53] астата Соединения были синтезированы в наноколичествах и максимально интенсивно изучены до их радиоактивного распада. Сопутствующие реакции обычно тестировались с разбавленными растворами астата, смешанными с большими количествами йода. Действуя в качестве носителя, йод обеспечивает наличие достаточного количества материала для лабораторных методов (таких как фильтрация и осаждение ). работы [54] [55] [д] Было показано, что, как и йод, астат принимает нечетные степени окисления в диапазоне от -1 до +7. [58]
Сообщалось лишь о нескольких соединениях металлов в форме астатидов натрия. [10] палладий , серебро, таллий и свинец. [59] Некоторые характерные свойства астатидов серебра и натрия, а также других гипотетических астатидов щелочных и щелочноземельных металлов были оценены путем экстраполяции на основе галогенидов других металлов. [60]
Образование соединения астата с водородом, обычно называемого водородным астатидом , было отмечено пионерами химии астата. [61] Как уже упоминалось, есть основания называть это соединение гидридом астата. Легко окисляется ; подкисление разбавленной азотной кислотой дает At 0 или В + формы, и последующее добавление серебра(I) может в лучшем случае лишь частично осаждать астат в виде астатида серебра(I) (AgAt). Йод, напротив, не окисляется и легко осаждается в виде йодида серебра (I) . [9] [62]
Известно, что астат связывается с бором . [63] углерод и азот . [64] Были получены различные соединения борного каркаса со связями At-B, которые более стабильны, чем связи At-C. [65] Астат может замещать атом водорода в бензоле с образованием астатобензола C 6 H 5 At; он может быть окислен до C 6 H 5 AtCl 2 хлором. Обработкой этого соединения щелочным раствором гипохлорита C 6 H 5 AtO 2 . можно получить [66] Катион дипиридина-астата(I), [At(C 5 H 5 N) 2 ] + , образует ионные соединения с перхлоратом [64] ( некоординирующий анион [67] ) и с нитратом [At(C 5 H 5 N) 2 ]NO 3 . [64] Этот катион существует в виде координационного комплекса , в котором две дативные ковалентные связи отдельно связывают центр астата(I) с каждым из пиридиновых колец через их атомы азота. [64]
Что касается кислорода, есть свидетельства существования вида AtO. − и АтО + в водном растворе, образующемся в результате реакции астата с таким окислителем, как элементарный бром, или (в последнем случае) персульфатом натрия в растворе хлорной кислоты . [9] [68] Вид, который ранее считался AtO - 2 С тех пор было установлено, что AtO(OH) - 2 , продукт гидролиза AtO. + (другим таким продуктом гидролиза является AtOOH). [69] Хорошо охарактеризованный Анион AtO - 3 можно получить, например, окислением астата гипохлоритом калия в растворе гидроксида калия . [66] [70] о получении триастатата лантана La(AtO 3 ) 3 после окисления астата горячим раствором Na 2 S 2 O 8 . Сообщалось [71] Дальнейшее окисление AtO - 3 , например, дифторидом ксенона (в горячем щелочном растворе) или периодатом (в нейтральном или щелочном растворе), дает перастатат-ион. АтО - 4 ; он стабилен только в нейтральных или щелочных растворах. [72] Считается также, что астат способен образовывать катионы в солях с оксианионами, такими как йодат или дихромат ; это основано на наблюдении, что в кислых растворах одновалентные или промежуточные положительные состояния астата соосаждаются с нерастворимыми солями катионов металлов, такими как иодат серебра (I) или дихромат таллия (I). [66] [73]
Астат может образовывать связи с другими халькогенами ; к ним относятся S 7 At + и At(CSN) -2 теллуровый с серой , координационное соединение селеномочевины с селеном и астат- коллоид с теллуром. [74]
Известно, что астат реагирует со своими более легкими гомологами йодом, бромом и хлором в парообразном состоянии; в результате этих реакций образуются двухатомные межгалогенные соединения с формулами AtI, AtBr и AtCl. [56] Первые два соединения также могут быть получены в воде: астат реагирует с раствором йода/ йодида с образованием AtI, тогда как для AtBr требуется (помимо астата) раствор йода/ монобромида йода / бромида . Избыток йодидов или бромидов может привести к AtBr − 2 и AtI − 2 иона, [56] или в растворе хлорида они могут образовывать такие виды, как AtCl − 2 или AtBrCl − через равновесные реакции с хлоридами. [57] Окисление элемента дихроматом (в растворе азотной кислоты) показало, что добавление хлорида превратило астат в молекулу, которая, вероятно, будет либо AtCl, либо AtOCl. Сходным образом, AtOCl − 2 или AtCl - 2 может быть получен. [56] Полигалогениды PdAtI 2 , CsAtI 2 , TlAtI 2 , [75] [76] [77] и ПбАТИ [78] известно или предположительно выпало в осадок. В масс-спектрометре с плазменным источником ионов ионы [AtI] + , [АтБр] + и [АтС1] + Образовались путем введения более легких паров галогенов в заполненную гелием ячейку, содержащую астат, что подтверждает существование стабильных нейтральных молекул в ионном состоянии плазмы. [56] Фториды астата пока не обнаружены. Их отсутствие предположительно объясняется чрезвычайной реакционной способностью таких соединений, включая реакцию первоначально образовавшегося фторида со стенками стеклянного контейнера с образованием нелетучего продукта. [и] Таким образом, хотя синтез фторида астата считается возможным, для этого может потребоваться жидкий растворитель из фторида галогена, который уже использовался для характеристики фторида радона. [56] [72]
История
[ редактировать ]В 1869 году, когда Дмитрий Менделеев опубликовал свою таблицу Менделеева , место под йодом было пусто; после того, как Нильс Бор установил физическую основу классификации химических элементов, было высказано предположение о принадлежности пятого галогена. До официально признанного открытия его называли «эка-йод» (от санскрита эка – «один»), подразумевая, что он находился на одно пространство под йодом (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 Фредом Эллисоном и его коллегами в Политехническом институте Алабамы (ныне Обернский университет ) в 1931 году. Первооткрыватели назвали элемент 85 «алабамин» и присвоили ему символ Ab, обозначения, которые использовались для обозначения несколько лет. [84] [85] [86] В 1934 году Х.Г. Макферсон из Калифорнийского университета в Беркли опроверг метод Эллисона и обоснованность его открытия. [87] В 1937 году было еще одно заявление химика Раджендралала Де. Работая в Дакке в Британской Индии (ныне Дакка в Бангладеш ), он выбрал название «дакин» для элемента 85, который, как он утверждал, выделил как радия как ториевый эквивалент радия F (полония-210) в ряду ряд . [88] Свойства дакина, о которых он сообщил, не соответствуют свойствам астата. [88] а радиоактивность астата не позволила бы ему справиться с ним в заявленных количествах. [89] Более того, в ряду тория астат не обнаружен, а истинная принадлежность дакина не известна. [88]
В 1936 году группа румынского физика Хориа Хулубей и французского физика Ивет Кошуа заявила, что открыла элемент 85, наблюдая его рентгеновские эмиссионные линии. В 1939 году они опубликовали еще одну статью, которая подтвердила и расширила предыдущие данные. В 1944 году Хулубей опубликовал сводку данных, полученных им к тому времени, утверждая, что она подтверждена работами других исследователей. Он выбрал имя «дор», предположительно от румынского слова «стремление» [к миру], поскольку Вторая мировая война началась пятью годами ранее. Поскольку Хулубэй писал на французском языке, языке, который не допускает суффикса «ine», dor, вероятно, был бы переведен на английский язык как «dorine», если бы он был принят. В 1947 году утверждение Хулубея было фактически отвергнуто австрийским химиком Фридрихом Панетом , который позже возглавил комитет ИЮПАК, ответственный за признание новых элементов. Несмотря на то, что образцы Хулубэя действительно содержали астат-218, его средства его обнаружения были по нынешним стандартам слишком слабыми, чтобы обеспечить правильную идентификацию; более того, он не мог провести химические испытания этого элемента. [89] Он также участвовал в более раннем ложном заявлении об открытии элемента 87 (франция), и это, как полагают, заставило других исследователей преуменьшить значение его работы. [90]
В 1940 году швейцарский химик Вальтер Миндер объявил об открытии элемента 85 как продукта бета-распада радия А (полония-218), выбрав название «гельвеций» (от Helvetia , латинского названия Швейцарии). Берте Карлик и Трауде Бернерт не удалось воспроизвести его эксперименты, и впоследствии они объяснили результаты Миндера загрязнением его потока радона ( радон-222 является исходным изотопом полония-218). [91] [ф] В 1942 году Миндер в сотрудничестве с английским учёным Элис Ли-Смит объявил об открытии ещё одного изотопа элемента 85, предположительно являющегося продуктом бета-распада тория А (полония-216). Они назвали это вещество «англо-гельвеций». [92] но Карлику и Бернерту снова не удалось воспроизвести эти результаты. [54]
Позже, в 1940 году, Дейл Р. Корсон , Кеннет Росс Маккензи и Эмилио Сегре выделили элемент в Калифорнийском университете в Беркли. Вместо того, чтобы искать элемент в природе, ученые создали его, бомбардируя висмут-209 альфа -частицами в циклотроне (ускорителе частиц), чтобы после испускания двух нейтронов получить астат-211. [93] Однако первооткрыватели не сразу предложили название элементу. Причина этого заключалась в том, что в то время элемент, созданный синтетически в «невидимых количествах», который еще не был обнаружен в природе, не считался полностью действительным; кроме того, химики неохотно признавали радиоактивные изотопы столь же законными, как и стабильные. [94] и Трауде Бернерт обнаружили астат как продукт двух встречающихся в природе цепочек распада В 1943 году Берта Карлик сначала в так называемом ряду урана , а затем в ряду актиния . [95] [96] (С тех пор астат был обнаружен и в третьей цепочке распада, ряду нептуния . [97] ) Фридрих Панет в 1946 году призвал, наконец, признать синтетические элементы, приводя, среди прочего, недавнее подтверждение их естественного существования, и предложил первооткрывателям вновь открытых безымянных элементов дать названия этим элементам. В начале 1947 года журнал Nature опубликовал предложения первооткрывателей; в письме Корсона, Маккензи и Сегре было предложено название «астат». [94] происходит от древнегреческого αστατος ( astatos ), означающего « нестабильный » , из-за его склонности к радиоактивному распаду , с окончанием «-ine», встречающимся в названиях четырех ранее открытых галогенов. Название также было выбрано, чтобы продолжить традицию четырех стабильных галогенов, где название относилось к свойству элемента. [98]
Корсон и его коллеги классифицировали астат как металл на основании его аналитической химии . [99] Последующие исследователи сообщили о йодоподобном, [100] [101] катионный, [102] [103] или амфотерное поведение. [104] [105] В ретроспективе 2003 года Корсон написал, что «некоторые свойства [астата] подобны йоду… он также проявляет металлические свойства, больше похожие на своих металлических соседей Po и Bi». [98]
изотопы
[ редактировать ]Характеристики альфа-распада образцов изотопов астата [г] | |||
---|---|---|---|
Масса число | Период полураспада [7] | Вероятность альфа разлагаться [7] | Альфа разлагаться период полураспада |
207 | 1,80 ч. | 8.6 % | 20,9 ч. |
208 | 1,63 ч. | 0.55 % | 12,3 д. |
209 | 5,41 ч. | 4.1 % | 5,5 д. |
210 | 8,1 ч. | 0.175 % | 193 д. |
211 | 7.21 ч. | 41.8 % | 17,2 ч. |
212 | 0,31 с | ≈100% | 0,31 с |
213 | 125 нс | 100 % | 125 нс |
214 | 558 нс | 100 % | 558 нс |
219 | 56 с | 97 % | 58 с |
220 | 3,71 мин. | 8 % | 46,4 мин. |
221 | 2,3 мин. | экспериментально альфа-стабильный | ∞ |
Известно 41 изотоп астата с массовыми числами 188 и 190–229. [106] [107] Теоретическое моделирование предполагает, что может существовать еще около 37 изотопов. [106] Никакого стабильного или долгоживущего изотопа астата не наблюдалось и не ожидается, что он будет существовать. [108]
астата Энергии альфа-распада следуют той же тенденции, что и другие тяжелые элементы. [108] Более легкие изотопы астата имеют довольно высокие энергии альфа-распада, которые становятся ниже по мере утяжеления ядер. Астат-211 имеет значительно более высокую энергию, чем предыдущий изотоп, поскольку имеет ядро со 126 нейтронами, а 126 — магическое число, соответствующее заполненной нейтронной оболочке. Несмотря на аналогичный период полураспада с предыдущим изотопом (8,1 часа для астата-210 и 7,2 часа для астата-211), вероятность альфа-распада для последнего намного выше: 41,81% против всего лишь 0,18%. [7] [час] Два следующих изотопа выделяют еще больше энергии, при этом астат-213 выделяет больше всего энергии. По этой причине это самый короткоживущий изотоп астата. [108] Несмотря на то, что более тяжелые изотопы астата выделяют меньше энергии, долгоживущих изотопов астата не существует из-за возрастающей роли бета-распада (электронной эмиссии). [108] Этот режим распада особенно важен для астата; еще в 1950 году было высказано предположение, что все изотопы элемента подвергаются бета-распаду, [109] хотя измерения ядерной массы показывают, что 215 На самом деле At является бета-стабильным , так как имеет самую низкую массу из всех изобар с A = 215. [7] Астат-210 и большинство более легких изотопов демонстрируют бета-распад ( эмиссия позитронов ), астат-217 и более тяжелые изотопы, за исключением астата-218, демонстрируют бета-распад, в то время как астат-211 подвергается захвату электронов . [5]
Наиболее стабильным изотопом является астат-210, период полураспада которого составляет 8,1 часа. Первичный режим распада - бета-плюс, с относительно долгоживущим (по сравнению с изотопами астата) альфа-излучателем полонием-210 . Всего только пять изотопов имеют период полураспада, превышающий один час (астат-207 до -211). Наименее стабильным изотопом в основном состоянии является астат-213 с периодом полураспада 125 наносекунд. Он подвергается альфа-распаду до чрезвычайно долгоживущего висмута-209 . [7]
Астат имеет 24 известных ядерных изомера , которые представляют собой ядра с одним или несколькими нуклонами ( протонами или нейтронами ) в возбужденном состоянии . Ядерный изомер также можно назвать « мета -состоянием», что означает, что система имеет больше внутренней энергии , чем « основное состояние » (состояние с наименьшей возможной внутренней энергией), что делает первое вероятным распадом во второе. У каждого изотопа может быть более одного изомера. Наиболее стабильным из этих ядерных изомеров является астат-202m1, [я] период полураспада которого составляет около 3 минут, что больше, чем у всех основных состояний, за исключением изотопов 203–211 и 220. Наименее стабильным является астат-213m1; его период полураспада в 110 наносекунд короче, чем 125 наносекунд для астата-213, самого короткоживущего основного состояния. [5]
Естественное явление
[ редактировать ]Астат – редчайший природный элемент. [Дж] Общее количество астата в земной коре (указанная масса 2,36 × 10 25 граммы) [110] по оценкам некоторых, составляет менее одного грамма в любой момент времени. [9] Другие источники оценивают количество эфемерного астата, присутствующего на Земле в любой момент времени, до одной унции. [111] (около 28 грамм).
Любой астат, присутствовавший при формировании Земли, уже давно исчез; четыре встречающихся в природе изотопа (астат-215, -217, -218 и -219) [112] вместо этого они постоянно производятся в результате распада радиоактивных ториевых и урановых руд, а также следовых количеств нептуния-237 . Суша Северной и Южной Америки вместе взятая, на глубине 16 километров (10 миль), содержит только около одного триллиона атомов астата-215 в любой момент времени (около 3,5 × 10 −10 грамм). [113] Астат-217 образуется в результате радиоактивного распада нептуния-237. Первичные остатки последнего изотопа — из-за его относительно короткого периода полураспада в 2,14 миллиона лет — больше не присутствуют на Земле. Однако следовые количества встречаются в природе как продукт реакций трансмутации в урановых рудах . [114] Астат-218 был первым изотопом астата, обнаруженным в природе. [115] Астат-219 с периодом полураспада 56 секунд является самым долгоживущим из встречающихся в природе изотопов. [7]
Изотопы астата иногда не указываются как встречающиеся в природе из-за заблуждений. [104] что таких изотопов не существует, [116] или расхождения в литературе. Астат-216 считается природным изотопом, но сообщается о его наблюдении. [117] (которые были названы сомнительными) не подтвердились. [118]
Синтез
[ редактировать ]Формирование
[ редактировать ]Реакция [к] | Энергия альфа-частицы |
---|---|
209 83 Би + 4 2 Он → 211 85 В + 2 1 0 н | 26 МэВ [54] |
209 83 Би + 4 2 Он → 210 85 В + 3 1 0 н | 40 МэВ [54] |
209 83 Би + 4 2 Он → 209 85 В + 4 1 0 н | 60 МэВ [119] |
Астат был впервые получен путем бомбардировки висмута-209 энергичными альфа-частицами, и это до сих пор основной путь, используемый для создания относительно долгоживущих изотопов от астата-209 до астата-211. Астат производится лишь в незначительных количествах, а современные технологии позволяют производить объемы до 6,6 гигабеккерелей. [120] (около 86 нанограмм или 2,47 × 10 14 атомы). Синтез больших количеств астата с использованием этого метода ограничен ограниченной доступностью подходящих циклотронов и перспективой плавления мишени. [120] [121] [л] растворителя Радиолиз из-за кумулятивного эффекта распада астата [123] это связанная проблема. С помощью криогенной технологии микрограммовые количества астата можно будет генерировать посредством протонного облучения тория или урана с образованием радона-211, который, в свою очередь, распадается на астат-211. Ожидается, что загрязнение астатом-210 будет недостатком этого метода. [124]
Наиболее важным изотопом является астат-211, единственный, который используется в коммерческих целях. Чтобы создать мишень из висмута, металл напыляют на поверхность золота, меди или алюминия в концентрации от 50 до 100 миллиграммов на квадратный сантиметр. оксид висмута Вместо него можно использовать ; это принудительно сплавлено с медной пластиной. [125] Мишень находится в химически нейтральной атмосфере азота. [126] и охлаждается водой для предотвращения преждевременного испарения астата. [125] В ускорителе частиц, например циклотроне, [127] альфа-частицы сталкиваются с висмутом. Несмотря на то, что используется только один изотоп висмута (висмут-209), реакция может протекать тремя возможными способами с образованием астата-209, астата-210 или астата-211. Чтобы исключить нежелательные нуклиды, максимальная энергия ускорителя частиц устанавливается на значение (оптимально 29,17 МэВ) [128] выше, чем для реакции с получением астата-211 (для получения желаемого изотопа) и ниже для реакции с получением астата-210 (чтобы избежать образования других изотопов астата). [125]
Методы разделения
[ редактировать ]Поскольку астат является основным продуктом синтеза, после его образования необходимо лишь отделить его от мишени и существенных примесей. Доступно несколько методов, «но обычно они основаны на одном из двух подходов: сухая перегонка или [влажная] кислотная обработка мишени с последующей экстракцией растворителем». Методы, изложенные ниже, представляют собой современную адаптацию старых процедур, рассмотренных Куглером и Келлером. [129] [м] Методы, существовавшие до 1985 года, чаще были направлены на устранение совместно производимого токсичного полония; теперь это требование смягчено за счет ограничения энергии пучка циклотронного облучения. [120]
Сухой
[ редактировать ]Мишень циклотрона, содержащую астат, нагревается до температуры около 650 °C. Астат улетучивается и конденсируется (обычно) в холодной ловушке . Более высокие температуры примерно до 850 ° C могут увеличить выход, но существует риск загрязнения висмутом из-за одновременного улетучивания. Может потребоваться повторная перегонка конденсата, чтобы свести к минимуму присутствие висмута. [131] (поскольку висмут может мешать реакциям мечения астата ). Астат извлекают из ловушки с использованием одного или нескольких растворителей низкой концентрации, таких как гидроксид натрия , метанол или хлороформ . Могут быть достигнуты выходы астата примерно до 80%. Сухое разделение — это метод, наиболее часто используемый для получения химически полезной формы астата. [121] [132]
Влажный
[ редактировать ]Облученную мишень из висмута (или иногда триоксида висмута ) сначала растворяют, например, в концентрированной азотной или хлорной кислоте. После этого первого этапа кислоту можно отогнать, чтобы оставить белый остаток, содержащий как висмут, так и желаемый продукт астата. Этот остаток затем растворяют в концентрированной кислоте, такой как соляная кислота. Астат экстрагируется из этой кислоты с использованием органического растворителя, такого как дибутиловый эфир , диизопропиловый эфир (ДИПЭ) или тиосемикарбазид . Используя жидкостно-жидкостную экстракцию, астатовый продукт можно многократно промывать кислотой, такой как HCl, и экстрагировать в слой органического растворителя. Сообщается, что выход разделения с использованием азотной кислоты составил 93%, а к моменту завершения процедур очистки (перегонка азотной кислоты, очистка остаточных оксидов азота и повторное растворение нитрата висмута для обеспечения жидкостно-жидкостной экстракции ) он упал до 72%. [133] [134] Мокрые методы включают «несколько этапов обработки радиоактивности» и не считаются подходящими для выделения больших количеств астата. Однако методы влажной экстракции изучаются на предмет использования для производства больших количеств астата-211, поскольку считается, что методы влажной экстракции могут обеспечить большую консистенцию. [134] Они могут обеспечить производство астата в определенной степени окисления и могут иметь большее применение в экспериментальной радиохимии . [120]
Использование и меры предосторожности
[ редактировать ]Агент | Приложения |
---|---|
[ 211 Ат]астат-теллуровые коллоиды | Компартментарные опухоли |
6-[ 211 Ат]астато-2-метил-1,4-нафтахинолдифосфат | Аденокарциномы |
211 с меткой At Метиленовый синий | Меланомы |
Мета-[ 211 Ат]астатобензилгуанидин | Нейроэндокринные опухоли |
5-[ 211 Ат]астато-2'-дезоксиуридин | Различный |
211 At-меченные конъюгаты биотина | Различные претаргетинги |
211 At-меченый октреотид | Рецептор соматостатина |
211 At-меченные моноклональные антитела и их фрагменты | Различный |
211 At-меченные бисфосфонаты | Костные метастазы |
Новообразованный астат-211 является предметом продолжающихся исследований в области ядерной медицины . [135] Его необходимо использовать быстро, так как он распадается с периодом полураспада 7,2 часа; этого достаточно, чтобы реализовать многоэтапные стратегии маркировки . Астат-211 имеет потенциал для таргетной терапии альфа-частицами , поскольку он распадается либо через испускание альфа-частицы (до висмута-207), [136] или посредством захвата электрона (к чрезвычайно короткоживущему нуклиду полонию-211, который подвергается дальнейшему альфа-распаду), очень быстро достигая своего стабильного внучка свинца-207. Рентгеновские лучи полония, испускаемые в результате ветви электронного захвата, в диапазоне 77–92 кэВ , позволяют отслеживать астат у животных и пациентов. [135] Хотя астат-210 имеет несколько более длительный период полураспада, он совершенно непригоден, поскольку обычно подвергается бета-распаду с образованием чрезвычайно токсичного полония-210. [137]
Принципиальное медицинское различие между астатом-211 и йодом-131 (радиоактивный изотоп йода, также используемый в медицине) заключается в том, что йод-131 испускает бета-частицы высокой энергии, а астат - нет. Бета-частицы обладают гораздо большей проникающей способностью через ткани, чем гораздо более тяжелые альфа-частицы. Средняя альфа-частица, высвобождаемая астатом-211, может преодолевать расстояние до 70 мкм через окружающие ткани; Бета-частица средней энергии, испускаемая йодом-131, может путешествовать почти в 30 раз дальше, примерно до 2 мм. [125] Короткий период полураспада и ограниченная проникающая способность альфа-излучения через ткани дают преимущества в ситуациях, когда «опухолевая нагрузка невелика и/или популяции злокачественных клеток расположены в непосредственной близости от основных нормальных тканей». [120] Значительная заболеваемость на моделях рака человека в клеточных культурах была достигнута при связывании от одного до десяти атомов астата-211 на клетку. [138]
Астат... [его] жалко создавать и работать с ним ад. [139]
П. Дурбин, Исследования радиации человека: воспоминания о ранних годах , 1995 г.
возникло несколько препятствий При разработке радиофармпрепаратов на основе астата для лечения рака . Вторая мировая война задержала исследования почти на десятилетие. Результаты ранних экспериментов показали, что необходимо разработать селективный к раку носитель, и только в 1970-х годах для этой цели стали доступны моноклональные антитела . В отличие от йода, астат проявляет тенденцию к дегалогенированию с таких молекулярных носителей, особенно при sp. 3 углеродные участки [н] (в меньшей степени от sp 2 сайты ). Учитывая токсичность астата, накапливающегося и удерживаемого в организме, это подчеркивает необходимость обеспечения его прикрепления к молекуле хозяина. В то время как носители астата, которые медленно метаболизируются, могут быть оценены на предмет их эффективности, носители с более быстрым метаболизмом остаются серьезным препятствием для оценки астата в ядерной медицине. Смягчение последствий индуцированного астатом радиолиза меченой химии и молекул-носителей является еще одной областью, требующей дальнейшего развития. Практическое применение астата в качестве средства лечения рака потенциально могло бы подойти «ошеломляющему» числу пациентов; Производство астата в необходимых количествах остается проблемой. [124] [140] [the]
Исследования на животных показывают, что астат, как и йод, хотя и в меньшей степени, возможно, из-за его несколько более металлической природы. [111] — преимущественно (и опасно) концентрируется в щитовидной железе . В отличие от йода, астат также имеет тенденцию поглощаться легкими и селезенкой, возможно, из-за окисления At в организме. – в Ат + . [43] При введении в виде радиоколлоида он имеет тенденцию концентрироваться в печени . Эксперименты на крысах и обезьянах показывают, что астат-211 вызывает гораздо больший вред щитовидной железе, чем йод-131, при этом повторяющиеся инъекции нуклида приводят к некрозу и дисплазии клеток внутри железы. [141] Ранние исследования показали, что инъекции астата самкам грызунов вызывают морфологические изменения в ткани молочной железы; [142] этот вывод оставался спорным в течение многих лет. Позднее было достигнуто общее мнение, что это, вероятно, было вызвано эффектом облучения тканей молочной железы в сочетании с гормональными изменениями, вызванными облучением яичников. [139] Следовые количества астата можно безопасно обрабатывать в вытяжных шкафах, если они хорошо аэрируются; Необходимо избегать биологического поглощения элемента. [143]
См. также
[ редактировать ]Примечания
[ редактировать ]- ^ Этот период полуиспарения увеличивается до 16 часов, если вместо этого положить его на золотую или платиновую поверхность; это может быть вызвано плохо изученными взаимодействиями между астатом и этими благородными металлами . [18]
- ^ Также возможно, что это сорбция на катоде. [40]
- ^ Алгоритм, используемый для создания шкалы Оллреда-Рочова, 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 Оллреда-Рочова получила относительно высокую степень признания. [50]
- ^ Йод может выступать в качестве носителя, несмотря на то, что он реагирует с астатом в воде, поскольку для этих реакций требуется йодид (I − ), не (только) я 2 . [56] [57]
- ^ Первоначальная попытка фторировать астат с помощью трифторида хлора привела к образованию продукта, который прилип к стеклу. Образовались монофторид хлора, хлор и тетрафторсилан. Авторы назвали эффект «загадочным», признав, что ожидали образования летучего фторида. [79] Десять лет спустя было предсказано, что это соединение будет нелетучим, не похожим на более легкие галогены, но похожим на фторид радона ; [80] к этому времени было показано, что последний является ионным. [81]
- ^ Другими словами, бета-распаду подвергалось какое-то другое вещество (с образованием другого конечного элемента), а не полоний-218.
- ^ В таблице «период полураспада альфа» относится к периоду полураспада, если опущены другие режимы распада, кроме альфа.
- ^ Это означает, что если опустить режимы распада, кроме альфа, то период полураспада альфа-распада астата-210 составляет 4628,6 часа (128,9 дня), а период полураспада астата-211 составляет всего 17,2 часа (0,7 дня). Следовательно, астат-211 гораздо менее устойчив к альфа-распаду, чем астат-210.
- ^ «m1» означает, что это состояние изотопа является следующим возможным состоянием выше - с энергией большей, чем - основное состояние. «м2» и подобные обозначения относятся к дальнейшим более высоким энергетическим состояниям. Это число можно опустить, если существует только одно хорошо известное метасостояние, такое как астат-216m. Иногда используются и другие методы обозначения.
- ^ Эмсли [10] заявляет, что это название было потеряно для берклия , «некоторые атомы которого могут быть произведены в очень высококонцентрированных урансодержащих месторождениях»; однако его утверждение не подтверждено каким-либо первоисточником.
- ^ Нуклид обычно обозначается символом химического элемента, к которому принадлежит этот нуклид, которому предшествует неразделенный верхний индекс массового числа и нижний атомный номер нуклида, расположенный непосредственно под массовым числом. (Нейтроны можно рассматривать как ядра с атомной массой 1 и атомным зарядом 0, с символом n.) Если атомный номер опущен, его также иногда используют для обозначения изотопа элемента в изотопе- родственная химия.
- ^ См., однако, Nagatsu et al. [122] которые заключают мишень из висмута в тонкую алюминиевую фольгу и помещают ее в ниобиевый держатель, способный удерживать расплавленный висмут.
- ^ See also Lavrukhina and Pozdnyakov. [130]
- ^ Другими словами, где одна s -орбиталь атома углерода и три p-орбитали гибридизуются , образуя четыре новые орбитали, образующие промежуточные звенья между исходными s- и p-орбиталями.
- ^ «К сожалению, загадка, стоящая перед ... полем, заключается в том, что коммерческие поставки 211 Ожидается демонстрация клинической эффективности; однако демонстрация клинической эффективности требует надежного снабжения 211 В." [120]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с Арбластер, Дж.В., изд. (2018). Некоторые значения кристаллографических свойств элементов . Парк материалов, Огайо: ASM International. п. 604. ИСБН 978-1-62708-154-2 .
- ^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . п. 28. ISBN 978-0-08-037941-8 .
- ^ Перейти обратно: а б Роте, С.; Андреев А.Н.; Анталич, С.; Борщевский А.; Каппони, Л.; Коколиос, TE; Де Витте, Х.; Элиав, Э.; и др. (2013). «Измерение первого потенциала ионизации астата методом лазерной ионизационной спектроскопии» . Природные коммуникации . 4 : 1–6. Бибкод : 2013NatCo...4E1835R . дои : 10.1038/ncomms2819 . ПМЦ 3674244 . ПМИД 23673620 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Германн, А.; Хоффманн, Р.; Эшкрофт, Северо-Запад (2013). «Конденсированный астат: одноатомный и металлический». Письма о физических отзывах . 111 (11): 116404-1–116404-5. Бибкод : 2013PhRvL.111k6404H . doi : 10.1103/PhysRevLett.111.116404 . ПМИД 24074111 .
- ^ Перейти обратно: а б с Кондев, ФГ; Ван, М.; Хуанг, WJ; Наими, С.; Ауди, Г. (2021). «Оценка ядерных свойств NUBASE2020» (PDF) . Китайская физика C . 45 (3): 030001. doi : 10.1088/1674-1137/abddae .
- ^ «Астат (Ат) | АМЕРИКАНСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ» . Американские элементы: Компания по науке о материалах . Проверено 4 апреля 2024 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г Ауди, Жорж; Берсильон, Оливье; Блашо, Жан; Вапстра, Аалдерт Хендрик (2003). «Оценка N UBASE свойств ядра и распада» . Ядерная физика А . 729 : 3–128. Бибкод : 2003НуФА.729....3А . doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 .
- ^ Гринвуд и Эрншоу 2002 , с. 795.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж Виберг, Н., изд. (2001). Холлеман-Виберг: Неорганическая химия . Перевод 101-го немецкого издания М. Иглсона и У. Д. Брюэра, редактор английского языка Б. Дж. Эйлетт. Академическая пресса. п. 423. ИСБН 978-0-12-352651-9 .
- ^ Перейти обратно: а б с Эмсли, Дж. (2011). Строительные блоки природы: Путеводитель по элементам от Аризоны (новое издание). Издательство Оксфордского университета. стр. 57–58. ISBN 978-0-19-960563-7 .
- ^ Коц, Дж. К.; Трейхель, премьер-министр; Таунсенд, Дж. (2011). Химия и химическая реакционная способность (8-е изд.). Cengage Обучение. п. 65. ИСБН 978-0-8400-4828-8 .
- ^ Ян, ТП (2010). MIPS и их роль в обмене металлоидов . Том. 679. Спрингер. п. 41. ИСБН 978-1-4419-6314-7 .
- ^ Секерский, С.; Берджесс, Дж. (2002). Краткая химия элементов . Хорвуд. стр. 65, 122. ISBN. 978-1-898563-71-6 .
- ^ Мэддок, А.Г. (1956). «Астат». Дополнение к «Всеобъемлющему трактату Меллора по неорганической и теоретической химии», Приложение II, Часть 1, (F, Cl, Br, I, At) . Лонгманс, Грин и Ко (ООО). стр. 1064–1079.
- ^ Гарретт, AB; Ричардсон, Дж. Б.; Кифер, А.С. (1961). Химия: первый курс современной химии . Джинн. п. 313.
- ^ Сиборг, GT (2015). «Трансурановый элемент» . Британская энциклопедия . Проверено 24 февраля 2015 г.
- ^ Ун, HL (2007). Химическое выражение: исследовательский подход . Джон Уайли и сыновья. п. 300. ИСБН 978-981-271-162-5 .
- ^ Lavrukhina & Pozdnyakov 1970 , p. 251.
- ^ Маклафлин, Р. (1964). «Спектр поглощения астата» . Журнал Оптического общества Америки . 54 (8): 965–967. Бибкод : 1964JOSA...54..965M . дои : 10.1364/JOSA.54.000965 .
- ^ Lavrukhina & Pozdnyakov 1970 , p. 235.
- ^ Донохью, Дж. (1982). Структуры элементов . Роберт Э. Кригер. п. 400. ИСБН 978-0-89874-230-5 .
- ^ Перейти обратно: а б Вернон, Р. (2013). «Какие элементы являются металлоидами?». Журнал химического образования . 90 (12): 1703–1707 (1704). Бибкод : 2013ЖЧЭд..90.1703В . дои : 10.1021/ed3008457 .
- ^ Бацанов, С.С. (1972). «Количественные характеристики металличности связей в кристаллах». Журнал структурной химии . 12 (5): 809–813. дои : 10.1007/BF00743349 . ISSN 0022-4766 . S2CID 96816296 .
- ^ Меринис, Дж.; Легу, Г.; Буисьер, Ж. (1972). «Исследование газофазного образования межгалогенных соединений астата методом термохроматографии » . Радиохимические и радиоаналитические письма (на французском языке). 11 (1): 59–64.
- ^ Такахаши, Н.; Отозай, К. (1986). «Механизм реакции элементарного астата с органическими растворителями». Журнал радиоаналитической и ядерной химии . 103 : 1–9. дои : 10.1007/BF02165358 . S2CID 93572282 .
- ^ Такахаши, Н.; Яно, Д.; Баба, Х. (1992). «Химическое поведение молекул астата». Материалы Международной конференции по развитию лучевых приложений, Такасаки, Япония, 5–8 ноября 1991 г. стр. 536–539.
- ^ Цукерман и Хаген 1989 , с. 21.
- ^ Куглер и Келлер 1985 , стр. 110, 116, 210–211, 224.
- ^ Мейерс, Р.А. (2001). «Галогенная химия». Энциклопедия физических наук и технологий (3-е изд.). Академическая пресса. стр. 197–222 (202). ISBN 978-0-12-227410-7 .
- ^ Келлер, К.; Вольф, В.; Шани, Дж. (2011). «Радионуклиды. 2. Радиоактивные элементы и искусственные радионуклиды». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Том. 31. С. 89–117 (96). дои : 10.1002/14356007.o22_o15 . ISBN 978-3-527-30673-2 .
- ^ Отозай, К.; Такахаши, Н. (1982). «Оценка температуры кипения химической формы элементарного астата методом радиогазовой хроматографии» . Радиохимика Акта . 31 (3–4): 201–203. дои : 10.1524/ract.1982.31.34.201 . S2CID 100363889 .
- ^ Зумдал, СС; Зумдал, Ю.А. (2008). Химия (8-е изд.). Cengage Обучение. п. 56. ИСБН 978-0-547-12532-9 .
- ^ Перейти обратно: а б Хаускрофт, CE; Шарп, AG (2008). Неорганическая химия (3-е изд.). Пирсон Образование. п. 533. ИСБН 978-0-13-175553-6 .
- ^ Куглер и Келлер 1985 , стр. 116.
- ^ Бургерс, Питер С.; Зенеедпур, Лона; Людер, Тео М.; Холмс, Джон Л. (2024). «Оценка термодинамических и физико-химических свойств щелочных астатидов: О прочности связи молекулярного астата (Ат 2 ) и энтальпии гидратации астатида (Ат − )» . Журнал масс-спектрометрии . 59 (4): e5010. doi : 10.1002/jms.5010 . ISSN 1076-5174 . PMID 38488842 .
- ^ Glushko, V. P.; Medvedev, V. A.; Bergma, G. A. (1966). Termicheskie Konstanty Veshchestv (in Russian). Vol. 1. Nakua. p. 65.
- ^ Куглер и Келлер 1985 , стр. 116–117.
- ^ Смит, А.; Эрет, ВФ (1960). Химия в колледже . Эпплтон-Сентьюри-Крофтс. п. 457.
- ^ Перейти обратно: а б Чемпион, Дж.; Сейду, М.; Сабатие-Гогова, А.; Рено, Э.; Монтавон, Г.; Галланд, Н. (2011). «Оценка эффективной квазирелятивистской методологии, предназначенной для изучения химии астата в водном растворе» . Физическая химия Химическая физика . 13 (33): 14984–14992 (14984). Бибкод : 2011PCCP...1314984C . дои : 10.1039/C1CP20512A . ПМИД 21769335 .
- ^ Миланов М.; Доберенц, В.; Халкин, В.А.; Маринов, А. (1984). «Химические свойства положительного однозарядного иона астата в водном растворе». Журнал радиоаналитической и ядерной химии . 83 (2): 291–299. дои : 10.1007/BF02037143 . S2CID 97361684 .
- ^ Перейти обратно: а б Lavrukhina & Pozdnyakov 1970 , p. 234.
- ^ Милеш, С.; Йовчев, М.; Шуман, Д.; Халкин, В.А. (1988). «Комплексы ЭДТА астата». Журнал радиоаналитической и ядерной химии . 127 (3): 193–198. дои : 10.1007/BF02164864 . S2CID 93032218 .
- ^ Перейти обратно: а б Герар, Ф.; Жестин, Ж.-Ф.; Брехбиль, М.В. (2013). «Производство [ 211 Ат]-астатированные радиофармацевтические препараты и их применение в таргетной терапии α-частицами» . Раковая биотерапия и радиофармацевтические препараты . 28 (1): 1–20. : 10.1089 /cbr.2012.1292 . PMC 3545490. . PMID 23075373 doi
- ^ Чемпион, Дж.; Аллиот, К.; Рено, Э.; Мокили, Б.М.; Шерель, М.; Галланд, Н.; Монтавон, Г. (2010). «Стандартные окислительно-восстановительные потенциалы астата и видообразование в кислой среде» . Журнал физической химии А. 114 (1): 576–582 (581). Бибкод : 2010JPCA..114..576C . дои : 10.1021/jp9077008 . ПМИД 20014840 . S2CID 15738065 .
- ^ Долг, М.; Кучле, В.; Столл, Х.; Пройсс, Х.; Швердтфегер, П. (1991). « Псевдопотенциалы Ab Initio для Hg в Rn: II. Молекулярные расчеты гидридов Hg в At и фторидов Rn». Молекулярная физика . 74 (6): 1265–1285 (1265, 1270, 1282). Бибкод : 1991МолФ..74.1265Д . дои : 10.1080/00268979100102951 .
- ^ Сауэ, Т.; Фаэгри, К.; Гропен, О. (1996). «Релятивистские эффекты на связь тяжелых и сверхтяжелых галогенидов водорода». Письма по химической физике . 263 (3–4): 360–366 (361–362). Бибкод : 1996CPL...263..360S . дои : 10.1016/S0009-2614(96)01250-X .
- ^ Барыш, М. (2010). Релятивистские методы для химиков . Спрингер. п. 79. ИСБН 978-1-4020-9974-8 .
- ^ Тайер, Дж.С. (2005). «Релятивистские эффекты и химия самых тяжелых элементов главной группы». Журнал химического образования . 82 (11): 1721–1727 (1725). Бибкод : 2005JChEd..82.1721T . дои : 10.1021/ed082p1721 .
- ^ Вульфсберг, Г. (2000). Неорганическая химия . Университетские научные книги. п. 37. ИСБН 978-1-891389-01-6 .
- ^ Смит, Д.В. (1990). Неорганические вещества: прелюдия к изучению описательной неорганической химии . Издательство Кембриджского университета. п. 135 . ISBN 978-0-521-33738-0 .
- ^ Леймбах, Д.; Сундберг, Дж.; Янъян, Г.; и др. (февраль 2020 г.). «Сродство астата к электрону» . Природные коммуникации . 11 (1): 3824. arXiv : 2002.11418 . Бибкод : 2020NatCo..11.3824L . дои : 10.1038/s41467-020-17599-2 . ПМЦ 7393155 . ПМИД 32733029 .
- ^ Андерс, Э. (1959). «Химия технеция и астата» . Ежегодный обзор ядерной науки . 9 : 203–220. Бибкод : 1959ARNPS...9..203A . doi : 10.1146/annurev.ns.09.120159.001223 . (требуется подписка)
- ^ «Подтверждено наличие сверхтяжелого элемента 117 – на пути к «острову стабильности» » . Центр исследований тяжелых ионов GSI имени Гельмгольца. Архивировано из оригинала 3 августа 2018 года . Проверено 26 июля 2015 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Нефедов В.Д.; Норсеев, Ю. В.; Торопова, М.А.; Халкин, Владимир Алексеевич (1968). «Астат». Российское химическое обозрение . 37 (2): 87–98. Бибкод : 1968RuCRv..37...87N . дои : 10.1070/RC1968v037n02ABEH001603 . S2CID 250775410 . (требуется подписка)
- ^ Атен, AHW младший; Доргест, Т.; Хольштейн, Ю.; Моекен, HP (1952). «Секция 5: Радиохимические методы. Аналитическая химия астата». Аналитик . 77 (920): 774–777. Бибкод : 1952Ана....77..774А . дои : 10.1039/AN9527700774 . (требуется подписка)
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж Цукерман и Хаген 1989 , с. 31.
- ^ Перейти обратно: а б Цукерман и Хаген 1989 , с. 38.
- ^ Чаттерджи, Саяндев; Червински, Кеннет Р.; Фицджеральд, Хилари А.; Лейкс, Эндрю Л.; Ляо, Цзуолей; Людвиг, Рассел К.; Макбрайд, Кэти М.; Власенко, Владислав П. (2020). «Новые платформы для приложений по доставке лекарств». Серия публикаций Woodhead по биоматериалам . Издательство Вудхед . Подраздел 16.4.2: Окислительно-восстановительное поведение. дои : 10.1016/B978-0-323-91376-8.00012-4 .
- ^ Куглер и Келлер 1985 , стр. 213–214.
- ^ Куглер и Келлер 1985 , стр. 214–218.
- ^ Куглер и Келлер 1985 , стр. 211.
- ^ Куглер и Келлер 1985 , стр. 109–110, 129, 213.
- ^ Дэвидсон, М. (2000). Современная химия бора . Королевское химическое общество. п. 146. ИСБН 978-0-85404-835-9 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Цукерман и Хаген 1989 , с. 276.
- ^ Эльгквист, Дж.; Халтборн, Р.; Линдегрен, С.; Палм, С. (2011). «Рак яичников: предыстория и клинические перспективы». В Шпеер, С. (ред.). Таргетная радионуклидная терапия . Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. стр. 380–396 (383). ISBN 978-0-7817-9693-4 .
- ^ Перейти обратно: а б с Цукерман и Хаген 1989 , стр. 190–191.
- ^ Брукхарт, М .; Грант, Б.; Вольпе, А.Ф. (1992). «[(3,5-(CF 3 ) 2 C 6 H 3 ) 4 B]-[H(OEt 2 ) 2 ] + высокоэлектрофильных металлоорганических комплексов , . для создания » удобный реагент : и стабилизации катионных
- ^ Куглер и Келлер 1985 , стр. 111.
- ^ сержант Дмитрий-Клавдий; Тесей, Давид; Сабатие-Гогова, Андреа; Аллиот, Сирилл; Го, Нин; Бассель, Фадель; Да Силва, Исидро; Денио, Дэвид; Морис, Реми; Чемпион, Джули; Галланд, Николя; Монтавон, Жиль (2016). «Достижения в определении диаграммы Астата Пурбе: преобладание AtO (OH )» − над At − в основных условиях». Chem. Eur. J. 22 ( 9): 2964–71. doi : 10.1002/chem.201504403 . PMID 26773333 .
- ^ Куглер и Келлер 1985 , стр. 222.
- ^ Lavrukhina & Pozdnyakov 1970 , p. 238.
- ^ Перейти обратно: а б Куглер и Келлер 1985 , стр. 112, 192–193.
- ^ Куглер и Келлер 1985 , стр. 219.
- ^ Цукерман и Хаген 1989 , стр. 192–193.
- ^ Цукерман и Хаген 1990 , с. 212.
- ^ Бринкман, Джорджия; Атен, HW (1963). «Разложение дииод-астатата цезия (I), (CsAtI 2 )». Радиохимика Акта . 2 (1): 48. doi : 10.1524/ract.1963.2.1.48 . S2CID 99398848 .
- ^ Цукерман и Хаген 1990 , с. 60.
- ^ Цукерман и Хаген 1989 , с. 426.
- ^ Аппельман, Э.Х.; Ленивец, EN; Студиер, М.Х. (1966). «Наблюдение соединений астата методом времяпролетной масс-спектрометрии». Неорганическая химия . 5 (5): 766–769. дои : 10.1021/ic50039a016 .
- ^ Питцер, Канзас (1975). «Фториды радона и элемента 118» . Журнал Химического общества, Химические коммуникации . 5 (18): 760б–761. дои : 10.1039/C3975000760B .
- ^ Бартлетт, Н.; Сладкий, Ф.О. (1973). «Химия криптона, ксенона и радона». В Байларе, JC; Эмелеус, HJ; Нихолм, Р.; и др. (ред.). Комплексная неорганическая химия . Том. 1. Пергам. стр. 213–330. ISBN 978-0-08-017275-0 .
- ^ Болл, П. (2002). Ингредиенты: экскурсия по элементам . Издательство Оксфордского университета. стр. 100–102. ISBN 978-0-19-284100-1 .
- ^ Lavrukhina & Pozdnyakov 1970 , pp. 227–228.
- ^ Эллисон, Ф .; Мерфи, Э.Дж.; Бишоп, скорая помощь; Соммер, Алабама (1931). «Свидетельства обнаружения элемента 85 в некоторых веществах». Физический обзор . 37 (9): 1178–1180. Бибкод : 1931PhRv...37.1178A . дои : 10.1103/PhysRev.37.1178 . (требуется подписка)
- ^ «Алабамин и Вирджиния» . Время . 15 февраля 1932 года. Архивировано из оригинала 30 сентября 2007 года.
- ^ Тримбл, РФ (1975). «Что случилось с алабамином, вирджинием и иллинием?». Журнал химического образования . 52 (9): 585. Бибкод : 1975ЖЧЭд..52..585Т . дои : 10.1021/ed052p585 . (требуется подписка)
- ^ Макферсон, Х.Г. (1934). «Исследование магнитооптического метода химического анализа». Физический обзор . 47 (4): 310–315. Бибкод : 1935PhRv...47..310M . дои : 10.1103/PhysRev.47.310 .
- ^ Перейти обратно: а б с Меллор, JW (1965). Всеобъемлющий трактат по неорганической и теоретической химии . Лонгманс, Грин. п. 1066 . OCLC 13842122 .
- ^ Перейти обратно: а б Бердетт, Южная Каролина; Торнтон, БФ (2010). «Поиск эка-йода: приоритет открытия в наше время» (PDF) . Бюллетень истории химии . 35 : 86–96. Архивировано (PDF) из оригинала 9 октября 2022 года.
- ^ Шерри, Э. (2013). Повесть о 7 элементах (изд. Google Play). Издательство Оксфордского университета. стр. 188–190, 206 . ISBN 978-0-19-539131-2 .
- ^ Карлик, Б. ; Бернерт, Т. (1942). «О подозрении на β-излучение радия А и естественном существовании элемента 85». Естественные науки (на немецком языке). 30 (44–45): 685–686. Бибкод : 1942NW.....30..685K . дои : 10.1007/BF01487965 . S2CID 6667655 . (требуется подписка)
- ^ Ли-Смит, А .; Миндер, В. (1942). «Экспериментальные доказательства существования элемента 85 в семействе тория». Природа . 150 (3817): 767–768. Бибкод : 1942Natur.150..767L . дои : 10.1038/150767a0 . S2CID 4121704 . (требуется подписка)
- ^ Корсон, Маккензи и Сегре 1940 .
- ^ Перейти обратно: а б Дэвис, Хелен Майлз (1959). Химические элементы (PDF) (2-е изд.). Научная служба , Ballantine Books . п. 29. Архивировано из оригинала (PDF) 23 августа 2017 года . Проверено 14 августа 2016 г.
- ^ Карлик, Б.; Бернерт, Т. (1943). «Новое природное α-излучение» Естественные науки (на немецком языке). 31 (25–26): 298–299. Бибкод : 1943NW.....31..298K . дои : 10.1007/BF01475613 . S2CID 38193384 . (требуется подписка)
- ^ Карлик, Б.; Бернерт, Т. (1943). «Элемент 85 в цепях естественного распада» Журнал физики (на немецком языке). 123 (1–2): 51–72. Бибкод : 1944ZPhy..123...51K . дои : 10.1007/BF01375144 . S2CID 123906708 . (требуется подписка)
- ^ Ледерер, CM; Холландер, Дж. М.; Перлман, И. (1967). Таблица изотопов (6-е изд.). Джон Уайли и сыновья . стр. 1–657.
- ^ Перейти обратно: а б Корсон, Д.Р. (2003). «Астат» . Новости химии и техники . 81 (36): 158. doi : 10.1021/cen-v081n036.p158 .
- ^ Корсон, Маккензи и Сегре 1940 , стр. 672, 677.
- ^ Гамильтон, Дж. Г.; Соли, Миннесота (1940). «Сравнение метаболизма йода и элемента 85 (эка-йода)» . Труды Национальной академии наук . 26 (8): 483–489. Бибкод : 1940PNAS...26..483H . дои : 10.1073/pnas.26.8.483 . ПМЦ 1078214 . ПМИД 16588388 .
- ^ Нойманн, HM (1957). «Исследование распределения растворителей в химии астата». Журнал неорганической и ядерной химии . 4 (5–6): 349–353. дои : 10.1016/0022-1902(57)80018-9 .
- ^ Джонсон, Г.Л.; Лейнингер, РФ; Сегре, Э. (1949). «Химические свойства астата. I». Журнал химической физики . 17 (1): 1–10. Бибкод : 1949JChPh..17....1J . дои : 10.1063/1.1747034 . hdl : 2027/mdp.39015086446914 . S2CID 95324453 .
- ^ Дрейер, И.; Дрейер, Р.; Чалкин, В.А. (1979). «Катионы астата в водных растворах; получение и некоторые характеристики». Радиохимические и радиоаналитические письма (на немецком языке). 36 (6): 389–398.
- ^ Перейти обратно: а б Атен, AHW младший (1964). Химия Астата . Достижения неорганической химии и радиохимии. Том. 6. С. 207–223. дои : 10.1016/S0065-2792(08)60227-7 . ISBN 978-0-12-023606-0 .
- ^ Нефедов В.Д.; Норсеев, Ю. В.; Торопова, М.А.; Халкин, В.А. (1968). «Астат». Российское химическое обозрение . 37 (2): 87–98. Бибкод : 1968RuCRv..37...87N . дои : 10.1070/RC1968v037n02ABEH001603 . S2CID 250775410 .
- ^ Перейти обратно: а б Фрай, К.; Тённессен, М. (2013). «Открытие изотопов астата, радона, франция и радия». Таблицы атомных и ядерных данных . 09 (5): 497–519. arXiv : 1205.5841 . Бибкод : 2013ADNDT..99..497F . дои : 10.1016/j.adt.2012.05.003 . S2CID 12590893 .
- ^ Кокконен, Хна. «Свойства распада новых изотопов 188At и 190At» (PDF) . Университет Ювяскюля . Проверено 8 июня 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Lavrukhina & Pozdnyakov 1970 , p. 229.
- ^ Ранкман, К. (1956). Изотопная геология (2-е изд.). Пергамон Пресс. п. 403. ИСБН 978-0-470-70800-2 .
- ^ Лиде, Д.Р., изд. (2004). Справочник CRC по химии и физике (85-е изд.). ЦРК Пресс. стр. 14–10 . ISBN 978-0-8493-0485-9 .
- ^ Перейти обратно: а б Ствертка, Альберт. Путеводитель по элементам , Oxford University Press, 1996, стр. 193. ISBN 0-19-508083-1
- ^ Lavrukhina & Pozdnyakov 1970 , p. 228–229.
- ^ Азимов, И. (1957). Всего триллион . Абеляр-Шуман. п. 24.
- ^ Колтхофф, И.М.; Элвинг, ПиДжей, ред. (1964). Трактат по аналитической химии . Часть II: Аналитическая химия элементов. Том. 4. Нью-Йорк: Межнаучная энциклопедия. п. 487.
- ^ Куглер и Келлер 1985 , стр. 4.
- ^ Маити, М.; Лахири, С. (2011). «Разрез продукции радионуклидов At из 7 Ли+ ест Pb и 9 Будь+ ест Реакции Tl». Physical Review C. 84 ( 6): 07601–07604 (07601). arXiv : 1109.6413 . Бибкод : 2011PhRvC..84f7601M . doi : 10.1103/PhysRevC.84.067601 . S2CID 11532171 3 .
- ^ Гринвуд и Эрншоу 2002 , с. 796.
- ^ Куглер и Келлер 1985 , стр. 5.
- ^ Бартон, Джорджия; Гиорсо, А .; Перлман, И. (1951). «Радиоактивность изотопов астата» . Физический обзор . 82 (1): 13–19. Бибкод : 1951PhRv...82...13B . дои : 10.1103/PhysRev.82.13 . hdl : 2027/mdp.39015086480574 . (требуется подписка)
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж Залуцкий, М.Р.; Прушинский, М. (2011). «Астат-211: Производство и доступность» . Современные радиофармпрепараты . 4 (3): 177–185. дои : 10.2174/1874471011104030177 . ПМЦ 3503149 . ПМИД 22201707 .
- ^ Перейти обратно: а б Ларсен, Р.Х.; Виланд, BW; Залуцкий, MRJ (1996). «Оценка внутренней циклотронной мишени для производства 211 Через 209 Би(α,2n) 211 При реакции». Applied Radiation and Isotopes . 47 (2): 135–143. Bibcode : 1996AppRI..47..135L . doi : 10.1016/0969-8043(95)00285-5 . PMID 8852627 .
- ^ Нагацу, К.; Минегиси, К.Х.; Фукада, М.; Сузуки, Х.; Хасэгава, С.; Чжан, М. (2014). «Производство 211 Методом облучения вертикальным пучком». Applied Radiation and Isotopes . 94 : 363–371. Bibcode : 2014AppRI..94..363N . doi : 10.1016/j.apradiso.2014.09.012 . PMID 25439168 .
- ^ Барбет, Дж.; Буржуа, М.; Чатал, Дж. (2014). «Радиофармацевтические препараты на основе циклотрона для терапии ядерной медицины». В РП; Баум (ред.). Терапевтическая ядерная медицина . Спрингер. стр. 95–104 (99). ISBN 978-3-540-36718-5 .
- ^ Перейти обратно: а б Уилбур, DS (2001). «Преодоление препятствий на пути клинической оценки 211 Радиофармацевтические препараты, меченные At» . Журнал Nuclear Medicine . 42 (10): 1516–1518. PMID 11585866 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Lavrukhina & Pozdnyakov 1970 , p. 233.
- ^ Гопалан, Р. (2009). Неорганическая химия для студентов . Университетская пресса. п. 547. ИСБН 978-81-7371-660-7 .
- ^ Стигбранд, Т.; Карлссон, Дж.; Адамс, врач общей практики (2008). Таргетная радионуклидная терапия опухолей: биологические аспекты . Спрингер. п. 150. ИСБН 978-1-4020-8695-3 .
- ^ Кехонг, Г.; Чун, К.; Парк, Ш.; Ким, Б. (2014). «Производство α-частиц, излучающих 211 При использовании α-луча с энергией 45 МэВ». Физика в медицине и биологии . 59 (11): 2849–2860. Bibcode : 2014PMB....59.2849K . doi : 10.1088/0031-9155/59/11/2849 . PMID 24819557 .S2CID 21973246 .
- ^ Куглер и Келлер 1985 , стр. 95–106, 133–139.
- ^ Lavrukhina & Pozdnyakov 1970 , pp. 243–253.
- ^ Куглер и Келлер 1985 , стр. 97.
- ^ Линдегрен, С.; Бэк, Т.; Дженсен, HJ (2001). «Сухая перегонка астата-211 из облученных висмутовых мишеней: экономящая время процедура с высокими выходами восстановления». Прикладное излучение и изотопы . 55 (2): 157–160. Бибкод : 2001AppRI..55..157L . дои : 10.1016/S0969-8043(01)00044-6 . ПМИД 11393754 .
- ^ Йорданов, А.Т.; Поцци, О.; Карлин, С.; Акабани, Дж.Дж.; Виланд, Б.; Залуцкий, М.Р. (2005). «Влажный сбор без добавления носителя 211 В результате облучения 209 Би-мишень для радиофармацевтических применений» . Журнал радиоаналитической и ядерной химии . 262 (3): 593–599. doi : 10.1007/s10967-005-0481-7 . S2CID 93179195 .
- ^ Перейти обратно: а б Балкин, Итан; Хэмлин, Дональд; Ганьон, Кэтрин; Чьян, Мин-Куан; Пал, Суджит; Ватанабэ, Сигеки; Уилбур, Д. (18 сентября 2013 г.). «Оценка метода влажной химии для изоляции циклотронного производства [211At] астата» . Прикладные науки . 3 (3): 636–655. CiteSeerX 10.1.1.383.1903 . дои : 10.3390/app3030636 . ISSN 2076-3417 .
- ^ Перейти обратно: а б с Вертес, Надь и Кленчар 2003 , с. 337.
- ^ Залуцкий, Михаил; Вайдьянатан, Ганесан (1 сентября 2000 г.). «Радиотерапия, меченная астатом-211: новый подход к целенаправленной лучевой терапии альфа-частицами». Текущий фармацевтический дизайн . 6 (14): 1433–1455. дои : 10.2174/1381612003399275 . ПМИД 10903402 .
- ^ Уилбур, Д. Скотт (20 февраля 2013 г.). «Загадочный астат» . Природная химия . 5 (3): 246. Бибкод : 2013НатЧ...5..246W . дои : 10.1038/nchem.1580 . ПМИД 23422568 .
- ^ Вертес, Надь и Кленчар 2003 , с. 338.
- ^ Перейти обратно: а б Фишер, Д. (1995). «Устная история доктора Патрисии Уоллес Дурбин, доктора философии» . Исследования радиации человека: вспоминая ранние годы . Министерство энергетики США, Управление экспериментов по радиации человека . Проверено 25 марта 2015 г.
- ^ Вайдьянатан, Г.; Залуцкий, М.Р. (2008). «Астатовые радиофармпрепараты: перспективы и проблемы» . Современные радиофармпрепараты . 1 (3): 177–196. дои : 10.2174/1874471010801030177 . ПМЦ 2818997 . ПМИД 20150978 .
- ^ Lavrukhina & Pozdnyakov 1970 , pp. 232–233.
- ^ Оделл, Т.Т. младший; Аптон, AC (2013) [перепечатка первого издания в твердом переплете 1961 года в мягкой обложке]. «Поздние эффекты внутренне депонированных радиоизотопов». В Швигке, Х.; Турба, Ф. (ред.). физиологической диагностике и терапии Радиоактивные изотопы в . Спрингер-Верлаг. стр. 375–392 (385). ISBN 978-3-642-49477-2 .
- ^ 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 . ISBN 978-3527306732 .
Библиография
[ редактировать ]- Корсон, Демократическая Республика Молдова ; Маккензи, КР ; Сегре, Э. (1940). «Искусственно радиоактивный элемент 85». Физический обзор . 58 (8): 672–678. Бибкод : 1940PhRv...58..672C . дои : 10.1103/PhysRev.58.672 . (требуется подписка)
- Гринвуд, штат Нью-Йорк; Эрншоу, А. (2002). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн. ISBN 978-0-7506-3365-9 .
- Куглер, Гонконг; Келлер, К. (1985). «Ат, Астат», Система № 8а . Гмелина Справочник по неорганической и металлоорганической химии. Том. 8 (8-е изд.). Спрингер-Верлаг. ISBN 978-3-540-93516-2 .
- Lavrukhina, Avgusta Konstantinovna; Pozdnyakov, Aleksandr Aleksandrovich (1970). Analytical Chemistry of Technetium, Promethium, Astatine, and Francium . Translated by R. Kondor. Ann Arbor–Humphrey Science Publishers. ISBN 978-0-250-39923-9 .
- Шерри, Эрик (2013). Сказка о семи стихиях . Издательство Оксфордского университета, ISBN 9780195391312.
- Вертес, А.; Надь, С.; Кленчар, З. (2003). Справочник по ядерной химии . Том 4. Спрингер. ISBN 978-1-4020-1316-4 .
- Цукерман, Джей-Джей; Хаген, AP (1989). Неорганические реакции и методы, Том 3, Образование связей с галогенами (Часть 1) . Джон Уайли и сыновья. ISBN 978-0-471-18656-4 .
- Цукерман, Джей-Джей; Хаген, AP (1990). Неорганические реакции и методы, Том 4, Образование связей с галогенами (Часть 2) . Джон Уайли и сыновья. ISBN 978-0-471-18657-1 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Астат в Периодической таблице видео (Ноттингемский университет)
- Астат: галоген или металл?