Jelaskan Isotop dari Astatin

Ada 39 isotop astatin yang diketahui, dengan massa atom (nomor massa) 191–229. Pemodelan teoretis menunjukkan bahwa ada 37 isotop lagi. Tidak ada isotop astatin yang stabil atau berumur panjang yang telah teramati, juga tidak ada yang diperkirakan eksis.

Energi peluruhan alfa astatin mengikuti tren yang sama seperti unsur berat lainnya. Isotop astatin yang lebih ringan memiliki energi peluruhan alfa yang cukup tinggi, yang menjadi lebih rendah saat inti menjadi lebih berat. Astatin-211 memiliki energi yang jauh lebih tinggi daripada isotop sebelumnya, karena memiliki inti dengan 126 neutron, dan 126 adalah sebuah bilangan ajaib yang sesuai dengan kulit neutron yang terisi. Meskipun memiliki waktu paruh yang mirip dengan isotop sebelumnya (8,1 jam untuk astatin-210 dan 7,2 jam untuk astatin-211), probabilitas peluruhan alfa jauh lebih tinggi untuk yang terakhir: 41,81% dibandingkan hanya 0,18%. Dua isotop berikut melepaskan lebih banyak energi, dengan astatin-213 melepaskan energi paling banyak. Untuk alasan ini, ia adalah isotop astatin yang berumur paling pendek. Meskipun isotop astatin yang lebih berat melepaskan lebih sedikit energi, tidak ada isotop astatin yang berumur panjang, karena meningkatnya peran peluruhan beta (emisi elektron). Mode peluruhan ini sangat penting untuk astatin; sedini tahun 1950, dipostulatkan bahwa semua isotop astatin mengalami peluruhan beta, meskipun pengukuran massa nuklir menunjukkan bahwa 215At sebenarnya beta-stabil, karena ia memiliki massa terendah dari semua isobar dengan A = 215. Sebuah mode peluruhan beta telah ditemukan untuk semua isotop astatin lainnya kecuali untuk astatin-213, astatin-214, dan astatin-216m. Astatin-210 dan isotop yang lebih ringan menunjukkan peluruhan beta plus (emisi positron), astatin-216 dan isotop yang lebih berat menunjukkan peluruhan beta minus, dan astatin-212 meluruh melalui kedua mode, sementara astatin-211 mengalami penangkapan elektron.

Isotop yang paling stabil adalah astatin-210, yang memiliki waktu paruh 8,1 jam. Mode peluruhan utamanya adalah beta plus, menjadi pemancar alfa polonium-210 yang berumur relatif panjang (dibandingkan dengan isotop astatin). Secara total, hanya lima isotop yang memiliki waktu paruh lebih dari satu jam (astatin-207 hingga -211). Isotop keadaan dasar yang paling tidak stabil adalah astatin-213, dengan waktu paruh 125 nanodetik. Ia mengalami peluruhan alfa menjadi bismut-209 yang berumur sangat panjang.

Astatin memiliki 24 isomer nuklir yang diketahui, yang merupakan inti dengan satu atau lebih nukleon (proton atau neutron) dalam keadaan tereksitasi. Isomer nuklir juga dapat disebut "keadaan meta", yang berarti sistem itu memiliki lebih banyak energi dalam daripada "keadaan dasar" (keadaan dengan energi dalam serendah mungkin), membuat yang pertama cenderung meluruh menjadi yang terakhir. Mungkin ada lebih dari satu isomer untuk setiap isotop. Yang paling stabil dari isomer nuklir ini adalah astatin-202m1, yang memiliki waktu paruh sekitar 3 menit, lebih lama dari semua keadaan dasar kecuali isotop 203–211 dan 220. Yang paling tidak stabil adalah astatin-214m1; waktu paruhnya, selama 265 nanodetik, lebih pendek daripada semua keadaan dasar kecuali astatin-213.