Skip to content

Co je to? Mizerně se to vyrábí a je peklo s tím pracovat!

Jde o  nejvzácnější přirozeně se vyskytující prvek ve vesmíru. Jeho cena zatím nebyla ani odhadnuta, většina jeho izotopů se rozpadá v řádech sekund, vyrábíme jej v množství, které není možné ani zvážit a většinu toho, co o astatu víme, si mohou vědci pouze odvodit. Přesto všechno však vědce láká, mohl by pomoct i v léčbě rakoviny.

Podle odhadů je ho v současnosti na planetě Zemi pouze nějakých 30 gramů. Rozpadá se tak rychle, že dokonce i jeho samotný název dokumentuje, jak je nestabilní. Tmavě černý polokov ze 17. skupiny periodické tabulky prvků má pojmenování vycházející z řeckého slova astatos, neboli nestabilní. I přestože známe přes 30 izotopů astatu, většina z nich se rozpadá v řádech několika sekund. Dokonce i jeho černá barva je pouhým předpokladem založeným na faktu, že čím vyšší mají halogeny (halové prvky) atomovou hmotnost, tím tmavší mají také barvu.

astat.1
Samotné jméno odvozuje jeho vlastnosti. Astatos znamená nestabilní.

Předpoví jej Mendělejev

V pozdních 70. letech 19. století v Petersburgu shání ruský chemik a profesor Dmitrij Ivanovič Mendělejev (1834–1907) pro své studenty potřebnou literaturu. Protože žádná taková není, vypracuje své vlastní Základy chemie, které nakonec vycházejí v mnoha dalších jazycích. Jeho práce ho ale nakonec vede k formulaci periodického zákona (1869) a vytvoření první periodické tabulky prvků. Už tehdy předpokládá existenci několika dosud neobjevených prvků a jedním z nich je i ten s protonovým číslem 85 (například velice přesně popíše v roce 1869 dosud neznámé germanium). I přes veškeré snahy vědců nalézt jej v přírodě jsou kvůli jeho vlastnostem všechny pokusy marné, a dochází dokonce i k několika falešným objevům.

astat.2
Mendělejevova periodická tabulka prvků z roku 1871.

Vyrobena byla méně než miliontina gramu

Poprvé se s astatem pracuje v laboratoři univerzity Berkeley během výzkumu Dala R. Corsona (1914–2012), Kennetha Rosse MacKenzieho (1912–2002) a Emilia Segrè (1905–1989) v roce 1940. Vyrobí ho bombardováním bismutu 209 alfa částicemi v cyklotronu (cyklický vysokofrekvenční urychlovač). Stejně jako se vyrábí dnes, i tehdy se jim ho povede vytvořit pouze stopové množství. Příliš málo na to, aby se dal byť jen zvážit. Dodnes ho bylo v laboratořích vyrobeno méně než jedna miliontina gramu. Daleko více je ho v přírodě, kde vzniká rozpadem uranu a thoria, a právě po tomhle objevení v roce 1943 se prvku dá jméno. Rozpadá se tak rychle, že se s ním dá pracovat pouze po ochlazení.

wiki
Jako první vyrobí v laboratoři astat Emilio Segrè a jeho kolegové.

Některé vlastnosti můžeme jen předpokládat

Jeho nejvíce nestabilní izotop 213 se rozpadá za pouhých 125 nanosekund. Nejstabilnější izotop 210 naopak vydrží „až“ 8 hodin 10 minut. O jeho vlastnostech se toho tak příliš neví. Vědci dokonce jen předpokládají hustotu 6 300 kg/m3. Většina toho, co o něm víme, je založena na jeho pozorování v extrémně nízkých koncentracích. Trefná je hláška Patricie Durbinové (1927–2009), která říkala: „Astat…mizerně se vyrábí a je peklo s ním pracovat.“

Lawrence's 60-inch cyclotron, with magnet poles 60 inches (5 feet, 1.5 meters) in diameter, at the University of California Lawrence Radiation Laboratory, Berkeley, in August, 1939, the most powerful accelerator in the world at the time. Glenn T. Seaborg and Edwin M. McMillan (right) used it to discover plutonium, neptunium and many other transuranic elements and isotopes, for which they received the 1951 Nobel Prize in chemistry. The cyclotron's huge magnet is at left, with the flat accelerating chamber between its poles in the center. The beamline which analyzed the particles is at right.
Astat se vyrábí bombardováním bismutu 209 alfa částicemi v cyklotronu.

Pomůže s léčbou rakoviny?

To nejpodstatnější, co však vědci vědí, a proč je o astat takový zájem, je fakt, že jeho izotop 211 by mohl být použitelný v lékařství. Konkrétně při léčbě rakoviny. V současnosti se používá jeho „příbuzný“ jod 131. To, co je na astatu tak přitažlivé, je fakt, že na rozdíl od jodu, který při ozařování proniká nejen do nádoru, ale i hluboko do okolních tkání (až 2 mm), astat je v tomto ohledu až 30x „šetrnější“. Omezené pronikání a také krátký poločas jeho rozpadu (u izotopu 211 je to něco málo přes 7 hodin; u jodu 8 dní) by tak mohlo být výhodné pro přesnější ozařování. Jeho aplikace by mohla být vhodná pro „ohromující“ počet pacientů. Využití v medicíně však stále brání jeho výroba.

Foto: wiki, archiv
Právě v prodeji
Sdílej!
Komentáře
Další články z rubriky Věda a technika Zobrazit více …