استاتين

Astatine - Astate

الأستاتين

لينا العطار

 

 

الأستاتين astatine عنصر كيميائي رمزه At من فصيلة الهالوجينات في الجدول الدوري، ويعني باليونانية «غير المستقر». صُنّع النظير المُشعّ للأستاتين At²¹¹ (عمرالنصف (t_1/2) 7.5 ساعة ) للمرة الأولى عام 1940، في جامعة كاليفورنيا في الولايات المتحدة الأمريكية من قبل الباحثين كورسون Corson وماكنزي Mackenzie وسيغري Segrè؛ بقذف البزموت209 بجسيمات ألفا داخل السيكلوترون، وبطاقة تقع بين 26 و29 ميغا إلكترون فولط، وفقاً للتفاعل (1):

أما في الطبيعة؛ فينتج الأستاتين من تفكك اليورانيوم والثوريوم الطبيعيين؛ وهو من أكثر العناصر ندرةً في الطبيعة إذ يوجد بكمية إجمالية لا تزيد على 30 غ في القشرة الأرضية. ينتج نظيره At²¹⁵
(عمر نصفه 1× 10^-4 ثانية) و At²¹⁹ (عمر نصفه 54 ثانية) من تفكك اليورانيوم235، أما اليورانيوم238 فيعطي At²¹⁸ (t_1/2 يساوي 72ثانية) و²¹⁰At (t_1/2 يساوي 8.1 ساعة)، واكتُشفت آثار من At²¹⁶ (4-10 ×3.0=t_1/2 ثانية) وAt²¹⁷ (t_1/2 2-10 ×3.23=ثانية) في سلسلة تفكك الثوريوم 232.

خصائصه الفيزيائية والكيميائية والإشعاعيّة

الأستاتين لامعدن صلب عدده الذري 85، بنيته الإلكترونية ، العدد الكتلي لأكثر النظائر استقراراً 210، درجة انصهاره 302 °س، ودرجة غليانه  337 °س، طاقة تأينه الأول 926 كيلو جول/مول، الألفة الإلكترونية 270 كيلو جول/مول، له عدة درجات أكسدة -1، +1، + 3،+5، +7 ويعد الأستاتين أكثر الهالوجينات معدنية

يُعطى كمون الأكسدة العياري لدرجات أكسدة الأستاتين في محلول حمضي (تركيز 0.1 مول) بالمعادلة (2)

يتفاعل At مع الهالوجينات X₂ ليعطي الهاليد الخليط AtX (يستخلص بـ CCl₄)، في حين تعطي إيونات (شوارد) الهاليد X- بتفاعلها مع الأستاتين إيونات هاليد معقّدة AtX₂ (لا تستخلص بـCCl₄ ). حُضّرت مشتقات الأستاتين العضوية، من النماذج RAt وRAtCl₂ وR₂AtCl وRAtO₂ (R: جذر الفنيل أو بارا-تولّيل) باستعمال اليود الموسوم بالأستاتين؛ كما حُضّرت معقدات متنوعة؛ منها العطرية والحموض الأمينية والستيرويد وإيميدازول وغيرها.

يوجد سبعة وعشرون نظيراً مُشعّاً للأستاتين (من At¹⁹⁴ إلى At²²⁰) ذات عمر نصف قصير، تُحضّر جميعها بطرائق مختلفة، والنظائر التي يزيد عمر نصفها على الساعة هي At²⁰⁷ (1.80 ساعة)، وAt²⁰⁸ (1.63 ساعة) وAt²⁰⁹ (5.41 ساعة) و At²¹⁰ (8.1 ساعة)، إضافة إلى At²¹¹ (7.21 ساعة). يُعدّ At²¹⁰ أكثر نظائر الأستاتين استقراراً، ويتفكك إلى البولونيوم210 (بنسبة %99.825) والبزموت 206 (بنسبة %0.175) على النحو الآتي (المعادلتين 3 و 4):

استعمالاته:

يتميّز الأستاتين - وخاصةً At²¹⁰ - بفعّالية إشعاعية عالية (تصل فعاليته النوعية إلى 2 كوري لكل مكروغرام واحد، أي تعادل 7 ×1010 تفكك/ثانية لكل مكروغرام واحد أستاتين) تفوق فعالية اليود المُشعّ في معالجة الأنسجة السرطانية في الغدة الدرقية؛ وذلك بسبب إصداره لجسيمات ألفا عالية الطاقة (5.9 ميغا إلكترون فولط) والتي تتبدّد في مدى70 مكرومتر، في حين يُصدر اليود المُشعّ أشعة بيتا ذات الطاقة المنخفضة التي تتبدّد في مدى أوسع في الأنسجة (يصل إلى 2000 ميكرومتر). وعموماً؛ لا يُفضّل استعمال At²¹⁰ طبيّاً لصعوبة التعامل معه وكلفته الباهظة.

مراجع للاستزادة: -D. R. Lide, (Editor – in- Chief), Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press, 2004. -F. A. Cotton et al., Advanced Inorganic Chemistry, John Wiley & Sons, New York 1999. -N. N. Greenwood and A. Earnshaw, Chemistry of the Elements, Butterworth- Heinemann, UK, 1998.

 

---

- التصنيف : الكيمياء اللاعضوية - النوع : الكيمياء اللاعضوية - المجلد : المجلد الثاني مشاركة :