ასტატი

ასტატი, ასტატინი (< ; ქიმიური სიმბოლო — At), ეკა-იოდი — ელემენტთა პერიოდული სისტემის მეექვსე პერიოდის, მეჩვიდმეტე ჯგუფის (ძველი კლასიფიკაციით — მეშვიდე ჯგუფის მთავარი ქვეჯგუფის, VIIა) რადიოაქტიური ქიმიური ელემენტი. მისი ატომური ნომერია — 85, ყველაზე დიდი სიცოცხლისუნარიანი იზოტოპის მასური რიცხვია — 210, სიმკვრივე — 8.91–8.95 გ/სმ3. ცნობილია ასტატის 20-ზე მეტი იზოტოპი, რომელთა შორის არცერთია სტაბილური. ყველაზე მეტი ნახევრადდაშლის პერიოდი აქვს ^{210}At (T1/2=8.1 სთ). 1940 წელს ასტატის პირველი იზოტოპი მიიღეს ბერკლიში ე. სეგრემ, უ. მაკ-კენზიმ და ტ. კერსონმა ციკლოტრონზე ა-ნაწილაკებით ბისმუთის ბომბარდირებით.
ისტორია
დიმიტრი მენდელეევის მიერ ნაწინასწარმეტყველები იყო როგორც «ეკა-იოდი». 1931 წელს ფრედ აპლისონმა თანამშრომლებთან ერთად (ალაბამის პოლიტექნიკური ინსტიტუტი) განაცხადეს ამ ახალი ელემენტის აღმოჩენის შესახებ ბუნებაში და მისთვის შესთავაზეს სახელი «ალაბამინი» (Ab), თუმცა ეს შედეგი ვერ დამტკიცდა. პირველად ასტატი მიღებულ იქნა ხელოვნურად 1940 წელს ბერკლის კალიფორნიის უნივერსიტეტში ტ. კორსონის, უ. მაკ-კენზის და ე. სერგეს მიერ ალფა-ნაწილაკებით ბასმუთის ბომბარდირებით. ასტატის ხელოვნურად მიღების შემდეგ დადგინდა, რომ ასტატის ოთხი იზოტოპი ({215}^At, {216}^At, {218}^At და {219}^At) წამორიქმნება ურანისა და თორიუმის რადიოაქტიური დაშლის სამი ბუნებრივი რიგის ნაკლებად სავარაუდო მწკრივებში. ასტატი თვისებებით ემსგავსება როგორც იოდს (არალითონებს), ისე პოონიუმს (ლითონებს). ჰალოგენების მსგავსად წარმოქმნის უხსნად მარილს AgAt და იოდივით იჟანგება ხუთვალენტოვან მდგომარეობამდე. ამავე დროს ლითონების მსგავსად ლითონების მსგავსად ძლიერ მჟავა ხსნარებში გოგირდწყალბადით ილექება, ელექტროლიზის დროს კი კათოდზე გამოიყოფა.
1943-1946 წლებში ასტატის იზოტოპები აღმოჩენილ იქნა ბუნებრივი რადიოაქტიური რიგების შემადგენლობაში.
რუსულ ტერმინოლოგიაში 1962 წლამდე უწოდებდნენ «ასტატინს».
ასევე სურდათ ეწოდებინათ «გელვეტინი» (გელვეციის პატივსაცემად — შვეიცარიის ძველი სახელწოდება) და «ლეპტინი» (ბერძნ. «სუსტი, მორყეული»).
ბუნებაში
ასტატი წარმოადგენს ყველაზე იშვიათ ელემენტს ბუნებაში აღმოჩენილ ყველა ელემენტებს შორის. დედამიწის ქერქის ზედა ფენაში რომლის სისქეა 1,6 კმ შეიცავს მხოლოდ 70 მგრ ასტატს. ასტატის მუდმივი არსებობა დაკავშირებულია იმასთან, რომ მისი მცირედ მცხოვრები რადიონუკლიდები (215At, 218At და 219At) შედიან რადიოაქტიური რიგების შემადგენლობაში 235U და 238U. მათი წარმოქმნის სიჩქარე მუდმივია და ტოლია მათი რადიოაქტიური დაშლის სიჩქარეს, ამიტომ დედამიწის ქერქი შეიცავს ასტატის იზოტოპების შედარებით მუდმივ გაწონასწორებლ რაოდენობას.
მიღება
ასტატს მიიღებენ მხოლოდ ხელოვნურად. ძირითადად ასტატის იზოტოპს მიიღებენ ლითონური ბისმუტის ან თორიუმის მაღალი ენერგიის α-ნაწილაკებით დასხივებით და ასტატის შემდგომი გამოყოფით ექსტრაციით, ქრომატოგრაფიით ან დისტილაციით.
ფიზიკური თვისებები
შესასწავლად მისი მცირე რაოდენობით ხელმისაწვდომლობის გამო, ამ ნივთიერების ფიზიკური თვისებები ცუდადაა შესწავლილი და, როგორც წესი აგებულია უფრო ხელმისაწვდომი ელემენტების ანალოგიაზე.
ასტატი — მყარი მოლურჯო-მოშავო ფერის ნივთიერებაა, გარეგნულად ჰგავს იოდს. მისთვის დამახასიათებელია არალითონების (ჰალოგენების) და ლითონების (პოლონიუმი, ტყვია და სხვა) თვისებები. როგორც იოდი, ასტატი კარგად იხსნება ორგანულ გამხსნელებში და მათი კარგად ექსტრაგირდება. აქროლადობით იოდს ცოტათი ჩამოუვარდება. თუმცა ადვილად ორთქლდება.
დნობის ტემპერატურაა 302 °C, დუღილის (აორთქლების) 337 °C.
ქიმიური თვისებები
ჰალოგენი. ასტატი დაჟანგვის დადებით ხარისხში წარმოქმნის ჟანგბადშემცველ ფორმას, რომელსაც პირობითად აღნიშნავენ როგორც Atτ+ (ასტატ-ტაუ-პლუს).
ასტატის წყლის ხსნარზე წყალბადით ქმედებით რეაქციის მომენტში წარმოიქმნება აირადი ასტატწყალბადი HAt. ასტატი წყლის ხსნარში აღდგება SO2 და იჟანგება Br2. ასტატს, როგორც ლითონს, გარს აკრავს მარილმჟავის ხსნარები გოგირდწყალბადი (H2S). ძევდება ხსნარიდან თუთიის მიერ (ლითონის თვისება).
ცნობილია ასტატის ჰალოგენებშორისი შენაერთი — ასტატის იოდიდი AtI და ასტატის ბრომიდი AtBr. ასევე იქნქ მიღებული ასტატწყალბადი HAt.
მაგრამ წყალბადისა და ასტატის ერთნაირი ელექტროუარყოფითობის გამო ასტატწყალბადი უკიდურესად არამდგრადია, ხოლო წყალხსნარებში არსებობს არა მარტო პროტონები, არამედ იონებიც At+, რაც არ აქვთ სხვა ჰალოგენწყალბად მჟავეებს.
ასტატი ლითონებთან წარმოქმნის შენაერთებს, რომლებიც ამჟღავნებენ −1 დაჟანგვის ხარისხს, როგორც ყველა დანარჩენი ჰალოგენები (NaAt-ს, მაგალითად, ეწოდება ნატრიუმის ასტატიდი). სხვა ჰალოგენების მსგავსად ასტატიდს შეუძლია ჩაანაცვლოს წყალბადი მეთანის მოლეკულაში ტეტრაასტატმეთანის წარმოქმნამდე CAt4. ამასთან პირველად წარმოიქმნება ასტატმეთანი, დიასტატმეთანი, ასტატოფორმები.
გამოყენება
მეტად პერსპექტიულია ფარისებრი ჯირკვლების დაავადებების სამკურნალოდ 211At. არის ცნობები, რომ ასტატის α-ნაწილაკების რადიობიოლოგიური ქმედება ფარისებრ ჯირკვლებზე 2,8-ჯერ უფრო ძლიერია იოდ-131-ის β-ნაწილაკზე. ამასთან გასათვალისწინებელია, რომ როდანიდის იონის დახმარებით საიმედოდ შეიძლება ასტატის ორგანიზმიდან გამოყვანა.
ბიოლოგიური როლი
იოდის მსგავსად, ასტატი ტოქსიკურია. ორგანიზმში მოხვედრისას კონცენტრირდება ღვიძლში. როგორც იოდი, ასტატი ასევე გროვდება ფარისებრ ჯირკვლებში. ასტატის α-გამოსხივება აზიანებს ახლომდებარე ქსოვილებს, შლის მათ ფუნქციებს პერსპექტივაში კი — წარმოქმნის სიმსივნეს. ამას გარდა, ასტატის ნაწილობრივ კონცენტრაცია შეიმჩნევა სარძევე ჯირკვლებში.
იზოტოპები
2003 წლისათვის ცნობილი იყო ასტატის 33 იზოტოპი, ასევე 23 მეტასტაბილური აღგზნებულ მდგომარეობაში მყოფი ასტატის ბირთვი. ყველა ისინი რადიოაქტიურია. მათ შორის ყველაზე მდგრადია (207At-დან 211At-მდე) ისინი რომლებსაც ნახევარდაშლის პერიოდი ერთ საათზე მეტი (შედარებით სტაბილურია 210At, T1/2=8,1 საათი); თუმცა სამი ბუნებრივი იზოტოპის ნახევარდაშლის პერიოდი არ აღემატება წუთს.
რესურსები ინტერნეტში
ასტატი Webelements-ზე
ასტატი ქიმიური ელემენტების პოპულარულ ბიბლიოთეკაში
სქოლიო