Astatine é o elemento mais raro na Terra; apenas aproximadamente 25 gramas ocorrem naturalmente no planeta a qualquer momento. Sua existência foi prevista em 1800, mas finalmente foi descoberta cerca de 70 anos depois. Décadas após sua descoberta, pouco se sabe sobre astático. De fato, os físicos inferem muitas de suas propriedades - como propriedades radioativas, condução e cor - com base em outros membros do grupo de halogênio.
História
Dmitri Mendeleyev, químico russo que em 1869 organizou os elementos na tabela periódica ainda hoje usada, previu propriedades do elemento desconhecido que preencheria o espaço em branco na tabela periódica do elemento 85, de acordo com Peter van der Krogt , um historiador holandês. Mendeleyev nomeou esse elemento desconhecido eka-iodo devido à sua posição diretamente abaixo do iodo no grupo de elementos halogênio.
Quando a busca pelo novo elemento começou, vários relatórios foram publicados sobre o elemento 85, de acordo com um artigo de 2010 publicado no Boletim para a História da Química por Brett F. Thornton e Shawn C. Burdette, pesquisadores na Suécia e nos Estados Unidos, respectivamente. Esses relatórios incluíam alegações de que o elemento não poderia existir, que os pesquisadores que encontravam o elemento não conseguiam isolá-lo e que as propriedades relatadas eram inconsistentes com os testes.
Há muita ambiguidade quanto a quem descobriu astatina, segundo Thornton e Burdette. A descoberta pode ser atribuída a um punhado de pesquisadores, principalmente um dos grupos a seguir.
Horia Hulubei e Yvetter Cauchois, pesquisadores da Sorbonne em Paris, publicaram os resultados da descoberta do elemento 85 em 1938. Eles usaram a separação química e publicaram que encontraram três linhas espectrais de raios-X para o elemento que correspondia bem às previsões anteriores. Infelizmente, o início da Segunda Guerra Mundial interrompeu suas pesquisas e as comunicações entre cientistas de todo o mundo.
A primeira descoberta de astatina reconhecida com sucesso foi em 1940 por Dale R. Coson, Kenneth Ross Mackenzie e Emilio Segrè, pesquisadores da Universidade da Califórnia em Berkeley, de acordo com a Chemicool. Como ninguém foi capaz de encontrar o elemento raro na natureza, esse grupo de cientistas o produziu artificialmente bombardeando o bismuto-209 com partículas alfa em um acelerador de partículas. Essa reação criou astatina-211 e também dois nêutrons livres. O elemento era altamente radioativo e instável, o que levou ao nome astático da palavra grega que significava "instável".
Ainda outro grupo de pesquisadores identificou e caracterizou independentemente o elemento 85 no início da década de 1940, segundo Thornton e Burdette. Berta Karlik e Traude Bernert em 1942 relataram os resultados de seus estudos, incluindo o nome proposto "viênio". No entanto, por causa da Segunda Guerra Mundial, as notícias foram mantidas dentro dos territórios alemães, e as notícias científicas de outras regiões do mundo não foram trazidas; portanto, Karlik e Bernert não tinham conhecimento de resultados semelhantes do grupo Berkeley. Quando Karlik e Bernert foram informados dos resultados publicados pelo grupo em Berkeley, eles continuaram a estudar o elemento 85 e aumentaram bastante o conhecimento sobre a cadeia de decomposição que forma o elemento.
Apenas os fatos
- Número atômico (número de prótons no núcleo): 85
- Símbolo atômico (na tabela periódica de elementos): Em
- Peso atômico (massa média do átomo): 210
- Densidade: aproximadamente 4 onças por polegada cúbica (aproximadamente 7 gramas por cm cúbico)
- Fase à temperatura ambiente: sólida
- Ponto de fusão: 302 graus Celsius (576 graus Fahrenheit)
- Ponto de ebulição: desconhecido
- Número de isótopos naturais (átomos do mesmo elemento com um número diferente de nêutrons): pelo menos 30 isótopos radioativos
- Isótopos mais comuns: At-210 (porcentagem insignificante de abundância natural), Am-211 (porcentagem insignificante de abundância natural)
Quem sabia?
- Astatine é nomeado após a palavra grega 'astatos', que significa instável, de acordo com o Laboratório Jefferson.
- Existem apenas cerca de 25 gramas de astatina que ocorre naturalmente na crosta terrestre a qualquer momento, de acordo com o Chemicool.
- Segundo Lenntech, a astatina é o halogênio mais pesado conhecido. De acordo com a Elemental Matter, elementos halogênio, incluindo astatina, compartilham propriedades semelhantes; eles não são metais, têm baixos pontos de fusão e ebulição, são quebradiços quando sólidos, são maus condutores de calor e eletricidade e são diatômicos (suas moléculas contêm dois átomos).
- A astatina é a menos reativa e possui as propriedades mais metálicas de qualquer elemento do grupo halogênio, de acordo com o Chemicool.
- O isótopo da astatina com meia-vida mais longa é astatine-210 com meia-vida de 8,1 horas, de acordo com o Laboratório Jefferson.
- Muitas propriedades físicas da astatina ainda são desconhecidas, incluindo sua cor, de acordo com um artigo de 2013 de D. Scott Wilbur publicado na Nature. Com base nos padrões de cores mostrados por outros membros da família de halogênio, acredita-se que a astatina seja escura, provavelmente próxima ao preto.
- O Astatine é altamente radioativo, mas quase não apresenta efeitos à saúde ou ao meio ambiente, devido à sua raridade e meia-vida muito curta, de acordo com a Lenntech. Embora, se alguém entrar em contato com ele, acredita-se que o astato se acumule na glândula tireóide de maneira semelhante ao iodo.
Pesquisa atual
A escassez de astato torna um elemento incrivelmente difícil de estudar. No entanto, alguns pesquisadores pensam que a astatina pode ter utilidade no tratamento do câncer. O astatino pode se comportar como o iodo, que tende a se acumular na glândula tireóide, de acordo com o Chemistry Explained. Astatine também pode ir para a tireóide, e sua radiação pode matar células cancerígenas na glândula.
Em um artigo de 2015 publicado no International Journal of Molecular Sciences, um grupo de pesquisadores franceses liderados por Françoise Kraeber-Bodéré descreve um método de radioimunoterapia (RIT) da terapia do câncer que utiliza radionuclídeos que emitem partículas beta ou alfa. O Astatine-211 é um desses isótopos que pode ser benéfico para a terapia alfa porque tem uma meia-vida mais longa que o bismuto-213 tradicionalmente usado, e pode ser produzido em aceleradores de partículas. O Astatine-211 foi estudado para esse uso desde pelo menos 1989, segundo os autores, e mostrou resultados promissores, incluindo ensaios com transplantes de medula óssea em pacientes com leucemia, estudos de transplante de células-tronco em camundongos e tratamentos de quimioterapia com pacientes com tumores cerebrais.
As conclusões alcançadas pelos pesquisadores mostram que o uso de um isótopo radioativo, como a astatina-211, pode melhorar a eficiência do RIT no tratamento de tumores e outros tipos de câncer, principalmente se o tratamento for iniciado no início da doença. Este método de RIT também tem o potencial de matar células tumorais remanescentes que normalmente são resistentes à quimioterapia e à terapia radioativa.
