Қазақстан тарихы[היום-מחר
Предсказан (“эка-иод”) Д. И. Менделеевым 1898 жылы. “Болады, мысалы, деп айтуға ашу кезінде галоида Х атомдық салмағы, үлкен қарағанда йод, ол құруға ШҚ, КХО3 және т. б., оның водородное біріктіру ҰХ болады газ түрдегі, өте непрочной қышқылы, атомдық салмағы …215”.[8]

“1931-1943 жылдары жасалған көптеген талпыныстар табу элемент № 85 табиғатта. Ол өзінің серігі иода, өнімі α-ыдырау франция немесе β-ыдырау полония, сондықтан оны табуға тырысты ” иоде, теңіз суда, азық-түліктерде ыдырауы радий изотоптары-радон, монаците, уран смоляной кен, минералдар, темір және платина. 1931 жылы Ф. Аллисон қызметкерлерімен (Алабамский политехникалық институты) деп ашу туралы осы элемент монацитовом құмдағы ұсынды оған атауы “алабамий” (Ab)[9][10], бірақ бұл нәтиже расталды. Тіпті 1943 жылы басылып жүрді жарияланымдар табылғаны туралы элементінің табиғатта, және ол дәйекті кездерде атаулары дор, декин, гельвеций (Гельвеции — ежелгі атауын Швейцария), англогельвеций, лептин (грек тіл. “әлсіз, шаткий”). Бұл ашу, сондай-ақ болды ошибочными.

Алғаш рет астат алынды жасанды 1940 Д. Корсоном, К. Р. Маккензи және Э. Сегре (Калифорния университеті, Беркли). Синтездеу үшін изотоптың 211At олар облучали висмут альфа-бөлшектермен. “1943-1946 жылдары изотоптар астата табылған құрамында табиғи радиоактивті қатарлар (төменде қараңыз). Орыс терминология элементі 1962 жылға дейін “деп аталды астатин”[11].

Табиғатта таралуы[өңдеу | қайнарын қарау]
Астат болып табылады сирек элементі арасында кездесетін жер табиғаты. Оның жиынтық мазмұны жер қыртысының кез келген уақытта аспайтын болса, бір грамм[12]. Жер үстіндегі қабатында жер қыртысының қалыңдығы 1,6 км ұсталады барлығы 70 мг астата. Тұрақты қатысуы астата табиғатта бұл оның короткоживущие радионуклидтер (215At, 218At және 219At) құрамына кіреді радиоактивті қатарлар 235U және 238U. Жылдамдығы олардың тұрақты және тең жылдамдығы олардың радиоактивті ыдырау, сондықтан жер қыртысында бар дерлік тұрақты равновесное саны изотоптар астата.

Алу[היום-מחר
Астат алады тек жасанды. Негізінен изотоптар астата алады сәулеленумен металл висмут немесе торий α-бөлшектермен жоғары энергия, кейіннен бөлімше астата соосаждением, экстракциялау, хроматографией немесе дистилляцией.

Қазіргі заманғы ускорителях еді (“мәселелердің амалдарын жетілдіру”) бірнеше ондаған нанограмм элемент, алайда осындай үлгілерімен мүмкін емес еді жұмыс істеуге байланысты үлкен оның радиоактивтілік — 2000 Ки/мг, молярных шоғырлануы элементтің дастархан еді вскипание зерттелетін ерітінділер мен интенсивті судың радиолиз[13].

Физикалық қасиеттері[өңдеу | қайнарын қарау]
Байланысты шағын саны үшін қолжетімді зерттеу, заттың физикалық қасиеттері осы элементтің нашар зерттелген және, әдетте, салынып аналогиях неғұрлым қол жетімді элементтері.

Астат — қатты зат, көк-қара түсті, сыртқы түрі ұқсас на иод[14]. Оған тән үйлесімі қасиеттері бейметалдар (галогенов) және металдар (полоний, қорғасын және басқалары). Және иод, астат жақсы ериді, органикалық еріткіштерде және оңай, олар экстрагируется. Бойынша ауаға ұшып кету аздап жол береді иоду, бірақ сондай-ақ оңай возгоняться[14].

Балқу температурасы — 503 K (230 °C), қайнау (возгонки) 575 K (302 °C)[2] (басқа көздері 244 °С, 309 °С, тиісінше, [5]).

Химиялық қасиеттері[өңдеу | қайнарын қарау]
Химиялық қасиеттері астат жақын ретінде иоду (танытады қасиеттері галогенов), сондай-ақ полонию (металдың қасиеті)[15].

Астат су ерітіндісінде қалпына келтіріледі сутегіне күкірт SO2; сияқты металдар, ол осаждается тіпті сильнокислых ерітінділерді күкіртсутегімен (H2S)[15]. Вытесняется күкірт қышқылы ерітінділерінен мырыш (металдың қасиеті)[15].

Барлық галогендер (басқа фтор), астат құрады нерастворимую тұз AgAt (астатид күміс)[15]. Ол қабілетті окисляться дейін Ат жай-күйін(V) және иод (мысалы, тұз AgAtO3 болғандықтан қасиеттері бойынша AgIO3)[15].

Астат жүргізуден бастап бромом және иодом, бұл ретте құрылады межгалогенные қосылыстар — иодид астата AtI және бромид астата AtBr.

Екеуі де бұл қосылыстар ериді, ағзада тетрахлорметане СCl4[16].

Астат ериді разбавленной тұз және азот қышқылдар[16].

Әсері кезінде су ерітіндісі астата сутегімен кезде реакция түзіледі, газ тәріздес астатоводород HAt. Бірақ бірдей электроотрицательности сутегі және астата астатоводород өте-мөте тұрақсыз, ал су ерітінділерінде бар ғана емес, протоны, бірақ иондары At+, ол жоқ барлық басқа да галогеноводородных қышқылдар[17].

Металдармен, астат құрады болатын қосылыстар танытады тотығу дәрежесі -1, сияқты және барлық қалған галогендер (NaAt — астатид натрий). Сияқты басқа галогенам, астат мүмкін жауап сутегі молекуласындағы метан алу астатметана CH3At.

Ерітінділерде күшті қышқыл (1-6М) қатысуымен бихроматы-ион (1-5мМ) астат орналасқан түріндегі однозарядного катиона, бұл дәлелденген қозғалысын, оның катоду кезінде электромиграции, оның мінез-құлқын арналған монофункциональных сульфокатионитах[18], сондай-ақ толық соосаждением с труднорастворимыми тұздарымен одновалентных катионов фосфорновольфраматами, бихроматами, йодатами)[19]. Бірқатар химиялық қасиеттерін астат подобен ауыр одновалентным катионам, мысалы, таллию және цезию[20]. Однозарядный катион астата білдіреді аквакомплекс одновалентного астата немесе протонированную астатноватистую қышқылы — [At(H2O)]+[21]. Бойынша есептелген эксперименттік деректер константа депротонирования (Кdp): [ Аt(ОН2)]+ ↔АtОН + Н+ тең (7,6±3)·10-5 [22].

Арқылы тотығу астата дифторидом ксенона в щелочном ерітіндісінде алынды біріктіру семивалентного астата — перастатат-ион, ол изоморфно сокристаллизуется тұздармен перйодата калий және цезий[23]. Синтезированы элементті органикалық қосындылар астата типті RAtCl, RAtCl және RAtO (мұнда R — фенильный немесе паратолильный радикал), онда ол бар валентных жағдайларда +3 және +5[24]. Синтезированы астатид алкилдері қалыпты және разветвленного құрылыстар саны атомынан дейін 5[25][26]. Алынған астатиды циклдық көмірсутектер[27], астатбензол[28], астаттолуол[29], орто-, мета – және параизомеры фтор – және хлорастатбензолов[30]; изомерлері астатнитробензола[31], және астатанилина[29], астаттирозин[32], этиленастатгидрин[33], астаталлил[34], изомерлері астатбензойной қышқылы[35] және изомерлері астаттрифторметилбензола[36], астатуксусная қышқылы[37].

Үшін органикалық туынды астата анықтау физикалық-химиялық қасиеттерін классикалық әдістерімен қолайсыз болуына байланысты, оның шегінен төмен концентрациясы. Осы мақсаттар үшін сәтті қолданылды газожидкостная хроматография тарта отырып, әдісін салыстырмалы есептеулер. Физика-химиялық сипаттамалары органикалық қосылыстардың астата бойынша анықтайды байланысты қасиеттері ұқсас галогенпроизводных олардың шамасын газохроматографического ұстау (индексін ұстау) кейіннен экстраполяцией осы параметрдің физика-химиялық қасиеттері астаторганического қосылыстар[38].

Анықталған температура қайнау алифатических қосылыстар астата[39][40][41]. Үшін хош иісті қосылыстар астата табылған жылу булану[38][42], қайнау температурасын[38][43], рефракция байланыс, көміртек-астати дипольды сәті[38][44]. Проведена экстраполяционная бағалау геометриялық параметрлерін астата[38][45]: ковалентный радиус — 1,52 Å, ван-дер-ваальсовый радиусы — 2,39 Å, атом радиусы — 1,48 Å, иондық радиусы Аt− — 2,39 Å, атом көлемі — 27,72 м3/моль және межатомное қашықтық—Аt в астатароматике — 2,24 Å[38].

Әдісінің көмегімен пиролиз негізделген тікелей зерттеу процесінің термиялық ыдырату, эксперименттік анықталған шамалары энергия үзілген химиялық байланыс, көміртек-астат (DC — At, ккал/моль) хош иісті туынды астата[38][46]: C6H5At = 44,9±5,1; орта есеппен, мұндай изомерлер қалай AtC6H4CH3 =43,3±2,1, AtC6H4CF3 =42,3±2,1, AtC6H4F =43,0±2,2, AtC6H4Cl =41,9±2,1, AtC6H4Br =42,3±2,1. Н-пропиластатиде тең 38,6±2,5 ккал/моль, ал бейнелеу өнері-пропиластатиде 36,3±2,3 ккал/моль[38].

При возгонке астата күміс фольга плазманы иондық көзден масс-сепаратор арналған коллекторда табылған ионизованная молекуласы астата — Аt2+[47]. Бойынша экстраполяционным бағалауы энергия диссоциации осы молекулалар тең 55,4 ккал/моль, және ол неғұрлым тұрақты, ол неионизованная. Болуы молекулалар астата — At2 бөлме температурасында екіталай, өйткені оның энергиясы диссоциации тең 27 ккал/моль[48]. Енгізу кезінде галогенов ” иондық көзі масс-сепаратор арналған коллекторда тіркелді массасының, тиісті қосылыстарға астата AtCl+, AtBr+ AtI+[47].

Қатысуы астата бойынша анықталады характерному альфа-сәуле[15].

Биологиялық рөлі[өңдеу | қайнарын қарау]
Бола отырып, ұқсас химиялық қасиеттеріне байланысты иодом, астат радиотоксичен.

Изотоп астат-211 — перспективалық нуклид құру үшін радиофармацевтикалық препараттарды (РФП). Бұл таза альфа-сәулелендіргіш жартылай ыдырау кезеңі 7,2 сағат. Әрбір акт изотоптың ыдырау астата-211 жүреді испусканием альфа-бөлшектердің орташа энергиясы 6,8 МэВ. Ұзындығы, олардың жүрісін биологиялық ұлпалардағы құрайды, барлығы 60 мкм (ЛПЭ — 70-160 кэВ – /мкм), демек, ионизация жүреді кіші көлемде. Кезде оқшаулау астата ісік қоршаған тіндердің емес, зардап шегеді, оның радиосәулелену. Альфа-бөлшектер астата-211 шын мәнісінде таңғалдырады шамамен 3 жасушалар. Мощность дозы облучения в 1 грамме биологиялық мата көзінен астата-211 белсенділігі 37 КБк кезінде оның равномерном бөлу шамамен 4 миллирад/сек[49]. Сіңірілген доза тінінің кейін толық ыдырау 37 КБк астата-211 — 150 рад[50].

Астат енгізілген ерітінді түрінде астатида іспеттес, иоду жинақталады қалқанша безінде (бұл үшін пайдаланылуы мүмкін, оны емдеу)[51], а енгізілген түрінде радиоколлоида негізінен шоғырланған бауыр[52].