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科普小知识2022-05-07 16:15:12
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砹(astatine),原子序数85,是一种人工放射性元素,化学符号源于希腊文"astator",原意是“改变”。1940年美国科学家科森等人用加利福尼亚大学60英寸回旋加速器,加速能量为28兆电子伏特的α粒子轰击铋靶,从而得到了砹。

中文名:砹

外文名:astatine

元素符号:At

元素类型:非金属单质

原子序号:85

原子量:210

沸点:643K(370°C)

熔点:575K(302°C)

密度:6.35±0.15g/cm3

CAS:号:7440-68-8

1、简介

砹(*、香港、澳门称作砈),是一种卤族化学元素,它的化学符号是At,化学式是At2,化学式At它的原子序是85,是一种人工放射性元素,化学符号源于希腊文"astator",原意是“改变”。1940年美国科学家科森得到了砹。已发现质量数196~219的全部砹同位素,其中只有砹215、216、218、219是天然放射性同位素,其余都通过人工核反应合成的。

2、发现历程

砹、钫是门捷列夫曾经指出的类碘和类铯,是莫斯莱所确定的原子序数为85、87的元素。它们的发现经历了弯曲的道路。

刚开始,化学家们根据门捷列夫的推断——类碘是一个卤素,类铯是一个碱金属元素,都是成盐的元素,就尝试从各种盐类里去寻找它们,但是一无所获。

1925年7月英国化学家费里恩德特地选定了炎热的夏天去死海,寻找它们。但是,经过辛劳的化学分析和光谱分析后,却丝毫没有发现这两个元素。

后来又有不少化学家尝试利用光谱技术以及利用原子量作为突破口去找这个元素,但都没有成功。

1930年,美国亚拉巴马州工艺学院物理学教授阿立生宣布,在稀有的碱金属矿铯镏石和鳞云母中用磁光分析法,发现了87号元素。元素符号定为Vi。一年后,他用同样的方法在王水和独居石作用的萃取液中,发现了85号元素。元素符号定为Ab。可是不久,磁光分析法本身被否定了,利用它发现的元素也就不可能成立。

1940年,由美国的考尔森、麦肯齐和西格雷,在美国加利福尼亚大学,用α粒子轰击铋获得85号元素。85号元素被命名为astatine,拉丁文名称是astatium,元素符号为At。

3、化学性质

砹的化学性质与碘相似,比碘易氧化、难还原。砹比碘更像金属,它的活泼性较碘低,金属性质较本族其他元素强。易挥发,能溶于四氯化碳等有机溶剂中。与银化合生成难溶解的AgAt。性质和碘类似,但比碘较难还原、易氧化。

砹是在1940年初次被合成的。除了用α粒子轰击铋人工合成,铀和钍也会自然地衰变成砹。

4、同位素


砹的同位素

砹已知的20多种同位素全都有放射性,半衰期最长的也只有8.1小时,所以在任何时候,地壳中砹的含量都少于50克。

半衰期最长的同位素是砹210。1940年美国D.R.科森等用60英寸回旋加速器加速的能量为28兆电子伏的a粒子轰击铋靶,发生核反应209Bi(a,2n)211At,合成了砹,它的英文名称来源于希腊文astatos,含义是“不稳定”。砹在地壳中的原子百分含量为4×10-23,已发现的砹同位素的质量数为196~219,自然界存在的砹都是天然放射性衰变系的衰变产物,量极少。

5、应用价值

砹除了最稳定同位素以外,由于极其短暂的半衰期在科学研究方面没有实际应用,但较重的同位素有医疗用途。砹211是由于放出α粒子且半衰期为7.2小时这些特点,已被应用于放射治疗。在小鼠的研究结果显示,砹211-碲胶体可以有效治疗而不会产生毒性,破坏正常组织。相比之下,放出β射线的含磷32的磷酸铬胶体则没有抗肿瘤活性。这一惊人的不同之处最令人信服的解释是致密电离和极小范围的α粒子排放。这些成果在以α粒子为放射源放疗人类肿瘤的开发和利用上具有重要意义。

资源砹已经用于医疗中。在诊断甲状腺症状的时候,常常用放射性同位素碘131。碘131放出的砹射线很强,影响腺体周围的组织。而砹很容易沉积在甲状腺中,能起碘131同样的作用。它不放射砹射线,放出的砹粒子很容易为机体所吸收。

砹(At)是地壳中最稀少的元素,任何时刻大约只有0.28克在自然状态下存在。

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