موضوع مقاله: استاتین | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # استاتین | مقدمه: این عنصر کمیاب‌ترین عنصر در کره زمین است و کل مقدار آن در کره زمین حدود ۳۰ گرم برآورد می‌شود. | ## بخش 1: استاتین | استاتین عنصری جامد، سیاه رنگ و پرتوزا است که در جدول عناصر شیمیایی در گروه ۱۷ جدول و دوره ۶ آن قرار دارد. گروه ۱۷ جدول، گروهی شامل شبه فلز‌ها است که عنصر استاتین سنگین‌ترین هالوژن این گروه است و نقطه ذوب و انجماد آن از دیگر هالوژن‌های سبک‌تر جدول بیشتر است. استاتین در سال ۱۹۴۰ توسط شیمی‌دان‌های آمریکایی امیلیو گینو سگر، کِنِت روس مکنزی و دیل ریموند کارسون در دانشگاه کالیفرنیا، برکلی کشف شد. استاتین ۲۱۷ با اورانیوم ۲۳۳ و نپتونیم ۲۳۹ در تعادل است و از اجتماع توریم و اورانیوم با نوترون‌های طبیعی حاصل می‌شود. از اشکال دیگر استاتین می‌توان به هیدرید استاتین نیز اشاره نمود و باید توجه داشت که این ترکیب با یک هیدروژن است و نه هالید و در مورد هالیدها تنها واکنش با هالوژن‌های سبک امکان‌پذیر است. نیمه عمر تمام ایزوتوپ‌های آن ۸٫۱ ساعت یا کمتر است و به دیگر ایزوتوپ‌های استاتین، بیسموت، پولونیوم یا رادون تجزیه می‌شوند. از ۱۰۱ عنصر اول در جدول تناوبی، فقط فرانسیم پایدارتر است و همه ایزوتوپ‌های استاتین پایدارتر از ایزوتوپ‌های طولانی‌مدت فرانسیم (205-211At) هستند در هر صورت مصنوعی هستند و در طبیعت وجود ندارند. تحقیقات به دلیل نیمه عمر کوتاه آن، که از ایجاد مقادیر قابل سنجش جلوگیری می‌کند، محدود شده است. یک قطعه قابل مشاهده از استاتین به دلیل گرمای ایجاد شده توسط رادیواکتیویته شدید آن، بلافاصله خود را تبخیر می‌کند. باید دید که آیا با سرد شدن کافی، مقدار ماکروسکوپی استاتین می‌تواند به عنوان یک لایه نازک رسوب کند. خواص فیزیکی استاتین بسیاری از خواص فیزیکی استاتین با استفاده از روش‌های مشتق شده از نظر تئوری یا تجربی به دست آمده است؛ به عنوان مثال، هالوژن‌ها با افزایش وزن اتمی تیره‌تر می‌شوند - فلوئور تقریباً بی‌رنگ، کلر زرد مایل به سبز، برم قرمز قهوه ای و ید خاکستری تیره/بنفش است. با این حال، نیمی از مقدار معینی از استاتین اگر روی سطح شیشه ای تمیز در دمای اتاق قرار گیرد، تقریباً در عرض یک ساعت تصعید می‌شود؛ یعنی انتقال 6p به 7s. | ## بخش 2: استاتین | به عنوان آنالوگ ید، ممکن است ساختار کریستالی متعامد متشکل از مولکول‌های استاتین دو اتمی داشته باشد و یک‌نیمه رسانا باشد (با فاصله نواری 0.7 eV). اگر استاتین متراکم یک حالت فلزی را تشکیل دهد، همان‌طور که پیش‌بینی شده است، ممکن است ساختار مکعبی متمرکز روی یک اتمی داشته باشد. خواص شیمیایی استاتین آزمایش‌های شیمیایی برای استاتین با غلظت بسیار پایینی انجام شده است و احتمال واکنش با ناخالصی‌ها، دیواره‌ها و فیلترها، یا محصولات جانبی رادیواکتیویته، و دیگر فعل و انفعالات ناخواسته در مقیاس نانو، مبهم است. استاتین دارای برخی ویژگی‌های فلزی نیز می‌باشد، مانند آبکاری روی کاتد و رسوب همزمان با سولفیدهای فلزی در اسید هیدروکلریک. این ترکیب با EDTA، یک عامل کلات کننده فلز، تشکیل می‌دهد و می‌تواند به عنوان یک فلز در برچسب گذاری آنتی‌بادی عمل کند. پیشنهاد شده است که استاتین می‌تواند یک کاتیون تک اتمی پایدار در محلول آبی تشکیل دهد. استاتین دارای الکترونگاتیوی ۲٫۲ در مقیاس پالینگ اصلاح شده است - کمتر از ید (۲٫۶۶) و مانند هیدروژن. در استاتید هیدروژن (HAt)، بار منفی بر روی اتم هیدروژن پیش‌بینی می‌شود، به این معنی که این ترکیب را می‌توان با توجه به نام‌گذاری‌های خاصی به عنوان هیدرید استاتین نامید. این با الکترونگاتیوی استاتین در مقیاس آلرد-روچو (۱٫۹) که کمتر از هیدروژن (۲٫۲) است مطابقت دارد. طبق این کنوانسیون، استاتین بدون توجه به الکترونگاتیوی واقعی آن، طوری رفتار می‌شود که گویی الکترونگاتیوتر از هیدروژن است. اولین انرژی یونیزاسیون استاتین حدود ۸۹۹ کیلوژول بر مول است که روند کاهش انرژی‌های یونیزاسیون اول را در گروه هالوژن ادامه می‌دهد (فلورین، ۱۶۸۱؛ کلر، ۱۲۵۱؛ برم، ۱۱۴۰؛ ید، ۱۰۰۸). پیداش استاتین سالهای زیادی، عنصر ۸۵ در جدول تناوبی جایش خالی بود و کسی نتوانسته بود آن را کشف کند. | ## بخش 3: استاتین | اما از روی جدول تناوبی چنین برمی‌آمد که این عنصر باید از اعضای خانواده کلر و ید باشد. مندلیف هم معتقد بود که عنصری به نام اکاید با عدد اتمی ۸۵ وجود دارد و آن را پیش‌بینی کرده بود. طی سال‌های متمادی، بارها اعلام شد که عنصر ۸۵ کشف شده است و نام‌های متفاوتی به آن داده شد. در نهایت با تحقیقات وسیع، دانشمندان دریافتند که برای تولید این عنصر رادیواکتیو، تنها یک ماده می‌تواند به‌عنوان هدف انتخاب شود و آن ماده عنصر ۸۳ یعنی بیسموت است. لذا دو محقق آمریکایی به نام‌های کورسن و مکنزی و یک فیزیکدان به نام سگره، با بمباران ایزوتوپ ۲۰۹ بیسموت توسط ذرات آلفای شتابدار (یون‌های هلیم) در یک شتاب‌دهنده، توانستند عنصر ۸۵ را تولید کنند. این گروه در ۱۶ ژوئیه ۱۹۴۰، مقاله‌ای به مجله «فیزیکال ریویو» با عنوان عنصر رادیواکتیو ۸۵ ارائه دادند. شناسنامه استاتین عدد اتمی: ۸۵ جرم اتمی: ۲۱۰ نقطه ذوب: C° ۳۰۲ نقطه جوش: C° ۳۳۷ شعاع اتمی: Å ۱٫۴۳ ظرفیت: ۷ رنگ: متالیک حالت استاندارد: جامد نام گروه: ۱۷ انرژی یونیزاسیون: Kj/mol 926 شکل الکترونی: Xe4f144d105s25p5 الکترونگاتیوی: ۲٫۲ حالت اکسیداسیون: ±۱٬۳٬۵٬۷ دوره تناوبی: ۶ مقدار موجود در پوسته نادرترین عنصری که به‌طور طبیعی در زمین یافت می‌شود استاتین است. گمان می‌رود که در تمام پوسته زمین، تنها ۳۰ گرم از این عنصر وجود داشته باشد و تنها چند میکروگرم از آن به‌طور مصنوعی تولید می‌شود. بمباران ایزوتوپ بیسموت (209 83Bi) با ذره آلفا (4 2He) حاصل زندگی کوتاه استاتین و نوترونها است. واکنش پرتو افکنی سرد بیسموت: 209 83Bi + 4 2He→ 211 85At +21 on (ایزوتوپ At 211 نیمه عمر ۶ساعت و ۴۹دقیقه‌ای دارد، بنابراین لازم است که با سرعت با آن کار شود) روش شناسایی و اندازه‌گیری مواد پرتوزا با استفاده از پرتوهای مولکولی روشی است که توسط آزمایشگاه بین‌المللی بروک هیون ارائه گشته و برای اندازه‌گیری آزمایشگاهی استاتین کاربرد دارد. اثرات استاتین به دلیل خواص پرتوزا برای بدن انسان مضر است و هنگام بررسی آن در آزمایشگاه‌های هسته‌ای روش‌های ویژه‌ای برای مطالعه و بررسی آن مورد استفاده قرار می‌گیرد. | ## جمع‌بندی | اثرات زیست‌محیطی میزان استاتین در زیست کره(بیوسفر)زیاد نیست و بنابراین خطری برای محیط زیست محسوب نمی‌شود.