Astatin
Eigenschaften
Allgemein
Name, Symbol, Ordnungszahl Astat, At, 85
Serie Halogene
Gruppe, Periode, Block 17, 6, p
Aussehen metallisch
CAS-Nummer 7440-68-8
Massenanteil an der Erdhülle 3 · 10-24 %
Atomar
Atommasse 209,9871 u
Atomradius (berechnet) () pm
Kovalenter Radius 145 pm
Elektronenkonfiguration [Xe] 4f145d10 6s26p5
Elektronen pro Energieniveau 2, 8, 18, 32, 18, 7
1. Ionisierungsenergie 930 kJ/mol
Physikalisch
Aggregatzustand fest
Dichte
Schmelzpunkt 575 K (302 °C)
Siedepunkt 610 K (337 °C)
Verdampfungswärme 30 kJ/mol
Schmelzwärme 114 kJ/mol
Wärmeleitfähigkeit 1,7 W/(m · K)
Chemisch
Oxidationszustände ±1, 3, 5, 7
Oxide (Basizität)
Normalpotential
Elektronegativität 2,2 (Pauling-Skala)
Isotope
Isotop NH t1/2 ZM ZE MeV ZP
209At

? %

5,41 h ε 3,486 209Po
α 5,757 205Bi
210At

? %

8,3 h ε 3,981 210Po
α 5,631 206Bi
211At

? %

7,124 h ε 0,787 211Po
α 5,982 207Bi
··· ··· ··· ··· ··· ···
213At

? %

0,11 µs ... ... ...
··· ··· ··· ··· ··· ···
220At

? %

3,71 min β- 9,900 220Rn
Sicherheitshinweise
Gefahrstoffkennzeichnung [1]
keine Einstufung verfügbar
R- und S-Sätze R: siehe oben
S: siehe oben
weitere Sicherheitshinweise
Radioaktivität
Radioaktives Element

Radioaktives Element
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Astat [asˈtaːt] ist ein chemisches Element im Periodensystem der Elemente mit dem Symbol At und der Ordnungszahl 85. Dieses radioaktive Element entsteht beim natürlichen Zerfall von Uran und ist das schwerste bekannte Halogen.

Inhaltsverzeichnis

Geschichte

Astat (altgriechisch ἀστατέω = „unbeständig sein“, aufgrund des radioaktiven Zerfalls) wurde zuerst 1940 von Dale Corson, Kenneth MacKenzie und Emilio Segrè in der University of California künstlich hergestellt, und zwar durch Beschuss von Bismut mit Alphateilchen. Sein natürliches Vorkommen wurde erst 1943 von Berta Karlik und Traude Bernert entdeckt.

Vorkommen

Die Gesamtmenge an Astat in der Erdkruste beträgt ca. 25 Gramm. Damit ist es wahrscheinlich noch vor dem Element Francium, dessen Vorkommen in der Erdkruste auf etwa 30 Gramm geschätzt wird, das seltenste natürliche Element auf der Erde.

Gewinnung und Darstellung

Astat wird durch Beschuss von Bismut mit Alphateilchen im Energiebereich von 26 bis 29 MeV hergestellt. Man erhält dabei die relativ langlebigen At-209- bis At-211-Isotope, die dann im Stickstoffstrom bei 450 bis 600 °C sublimiert und an einer gekühlten Platinscheibe abgetrennt werden.

Eigenschaften

Bei diesem hochradioaktiven Element wurde mit Hilfe von Massenspektrometrie nachgewiesen, dass es sich chemisch wie die anderen Halogene, besonders wie Iod verhält (es sammelt sich wahrscheinlich wie dieses in der Schilddrüse an). Astat ist stärker metallisch als Iod. Forscher am Brookhaven National Laboratory haben Experimente zur Identifikation und Messung von elementaren chemischen Reaktionen durchgeführt, die Astat beinhalten.

Isotope

Astat hat etwa 20 bekannte Isotope, die alle radioaktiv sind; das langlebigste ist 210At mit einer Halbwertszeit von 8,3 Stunden.

Verwendung

Organische Astatverbindungen dienen in der Nuklearmedizin zur Bestrahlung bösartiger Tumore. Astat-Isotope eignen sich aufgrund der kurzen Halbwertszeiten innerlich eingenommen als radioaktive Präparate zum Markieren der Schilddrüse. Das Element wird in der Schilddrüse angereichert und in der Leber gespeichert.[2]

Sicherheitshinweise

Astat ist stark radioaktiv.

Verbindungen

Die chemischen Eigenschaften von Astat konnten aufgrund der geringen Mengen bisher nur mit Tracerexperimenten festgestellt werden. Sie ähneln stark denjenigen des Iod, wobei es aber ein schwächeres Oxidationsmittel ist. Bisher konnten diverse Astatide, Interhalogenverbindungen und organische Verbindungen nachgewiesen werden. Auch die Anionen der entsprechenden Sauerstoffsäuren sind bekannt. Wegen des im Vergleich zu anderen Halogenen elektropositiveren Charakters wird es von Silber nur unvollständig ausgefällt. Dafür existiert das komplexstabilisierte Kation At(py)2 (Py=Pyridin), wodurch Astat auch kathodisch abgeschieden werden kann. Nachgewiesen wurde auch das Hydrid, Astatwasserstoff HAt. Es spielt in der technischen Chemie jedoch keine Rolle.

Einzelnachweise

  1. In Bezug auf ihre Gefährlichkeit wurde die Substanz von der EU noch nicht eingestuft, eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
  2. Willhauck MJ, Samani BR, Wolf I, et al: The potential of 211Astatine for NIS-mediated radionuclide therapy in prostate cancer. In: Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging. 35, Nr. 7, July 2008, S. 1272–81. doi:10.1007/s00259-008-0775-4. PMID 18404268

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