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| 砹 | |
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砹，原子序數85，是一種人工放射性元素，化學符號源於希臘文"astator"，原意是「改變」。1940年美國科學家科森得到了砹。已發現質量數196～219的全部砹同位素，其中只有砹215、216、218、219是天然放射性同位素，其餘都通過人工核反應合成的。[1]
基本信息
中文名 砹
外文名 Astatine
原子量 210 [2]
元素類型 非金屬單質
元素符號 At
形態 固態
發現人 科森
熔 點 575K
密 度 6.35±0.15 g/cm
氧化態 -1，+1，+3，+5，+7
文字相關
砹 拼音:ài ㄞˋ
部首:石 部外筆畫:5 總筆畫:10
五筆86:DAQY五筆98:DARY倉頡:MRTK鄭碼:GEOS
筆順編號: 1325112234 四角號碼:14640UniCode:CJK 統一漢字 U+7839
鄭碼：GEOS GBK：EDC1
漢字區位碼：7733
基本字義：
◎ 一种放射性元素。
漢英互譯：砹 astatine。屬於鹵族元素，即是元素周期表中的ⅦA族元素。
基本內容
總體特性
【中文名稱】砹
【漢語拼音】ài
【英文名稱】astatine
【CAS號】7440-68-8[1]
【元素符號】At
【原子序數】85
【族-系列】ⅦA—鹵素
【密度】10g/cm³
【莫氏硬度】無數據
【性狀】狀似金屬
【元素在宇宙中的含量】無數據
【元素在太陽中的含量】無數據
【地殼中含量】3×10⁻²⁴ %
【元素在海水中的含量】無數據
原子屬性
【相對原子質量】[210]
【原子半徑】無數據
【共價半徑】127 pm
【范德華半徑】無數據
【價電子排布】[Xe]4f145d¹⁰6s²6p⁵
【價電子在每能級排布】2，8，18，32，18，7
【電子層】KLMNOP
【外圍電子層排布】6s²6p³
【核電荷數】85
【氧化態】±1，3，5，7（未知）
【晶體結構】面心立方
物理屬性
【物質狀態】固態、放射性
【熔點】575 K（302 ℃）
【沸點】643 K（370 ℃）
【摩爾體積】無數據
【汽化熱】無數據
【熔化熱】114 kJ/mol
【蒸氣壓】無數據
【聲速】無數據
其它性質
【電負性】2.2（鮑林標度）
【比熱容】無數據
【電導率】1.7 W/(m·K)
【熱導率】15 W/(m·K)
【第一電離能】920 kJ/mol（估計）
【同位素】砹-191至砹-229
【豐度】100%
【半衰期】8.1h
發現
砹是門捷列夫曾經指出的類碘，是莫斯萊所確定的原子序數為85的元素。它的發現經歷了彎曲的道路。
剛開始，化學家們根據門捷列夫的推斷——類碘是一個鹵素，是成鹽的元素，就嘗試從各種鹽類里去尋找它們，但是一無所獲。
1925年7月英國化學家費里恩德特地選定了炎熱的夏天去死海，尋找它們。但是，經過辛勞的化學分析和光譜分析後，卻絲毫沒有發現這個元素。
後來又有不少化學家嘗試利用光譜技術以及利用原子量作為突破口去找這個元素，但都沒有成功。
1931年，美國亞拉巴馬州工藝學院物理學教授阿立生宣布，在王水和獨居石作用的萃取液中，發現了85號元素。元素符號定為Ab。可是不久，磁光分析法本身被否定了，利用它發現的元素也就不可能成立。
1940年，意大利化學家西格雷發現了第85號元素，它被命名為「砹（At）」。在希臘文里，砹（Astatium）的意思是「不穩定」。西格雷後來遷居到了美國，和美國科學家科里森、麥肯齊在加利福利亞大學用「原子大炮」——回旋加速器加速氦原子核，轟擊金屬鉍209，由此製得了第85號元素——「亞碘」，就是砹。
砹是一種非金屬元素，它的性質同碘很相似，並有類似金屬的性質。砹很不穩定，它剛出世8.3小時，便有一半砹的原子核已經分裂變成別的元素。
後來，人們在鈾礦中也發現了砹。這說明在大自然中存在着天然的砹。不過它的數量極少，在地殼中的含量只有10個億億億分之一，是地殼中含量最少的元素之一。據計算，整個地表中，全世界也只找到0.16克！
概述
砹是一種鹵族化學元素，屬於ⅦA族元素。它的化學符號是At，它的原子序是85。砹比碘像金屬。它的活潑性較碘低。砹是在1940年初次被合成的。除了用α粒子轟擊鉍人工合成， 鈾和釷也會自然地衰變成砹。砹已知的20多種同位素全都有放射性，半衰期最長的也只有8.1小時，所以在任何時候，地殼中砹的含量都少於50克。與銀化合生成難溶與水的砹化銀（AgAt）。
根據鹵素的顏色變化趨勢，分子量和原子序數越大，顏色就越深。因此，砹將可能成為近黑色固體，它受熱時升華成黑暗、紫色氣體（比碘蒸氣顏色深）。
砹是鹵族元素中毒性最小、比重最大的元素。
化合物
砹是鐳、錒、釷這些元素自動分裂過程中的產物。砹本身也是放射性元素。 砹在大自然中又少又不穩定，壽命很短，這就使它們很難積聚，即使積聚到一克的純元素都是不可能的，這樣就很難看到它的「廬山真面目」。儘管數量這樣少，可是科學家卻還是製得了砹的同位素20種。
雖然這些化合物主要是理論研究，但也在核醫學上也有相關研究。砹有望與金屬離子形成離子鍵，如鈉。像其他鹵素可以輕易從砹鹽中將其置換出來。砹也可以與氫反應，形成砹化氫（HAt） ，其中當其溶解在水中時，形成氫砹酸。
一些砹化合物實例是：
NaAt
MgAt₂
CAt₄
AgAt
應用
砹除了最穩定同位素以外，由於極其短暫的半衰期在科學研究方面沒有實際應用，但較重的同位素有醫療用途。砹211是由於放出α粒子且半衰期為7.2小時這些特點，已被應用於放射治療。
在小鼠的研究結果顯示，砹211-碲膠體可以有效治療而不會產生毒性，破壞正常組織。相比之下，放出β射線的含磷32的磷酸鉻膠體則沒有抗腫瘤活性。這一驚人的不同之處最令人信服的解釋是緻密電離和極小範圍的α粒子排放。
這些成果在以α粒子為放射源放療人類腫瘤的開發和利用上具有重要意義。
砹已經用於醫療中。在診斷甲狀腺症狀的時候，常常用放射性同位素碘131。碘131放出的砹射線很強，影響腺體周圍的組織。而砹很容易沉積在甲狀腺中，能起碘131同樣的作用。它不放射砹射線，放出的砹粒子很容易為機體所吸收。
砹(At)是地殼中最稀少的元素，任何時刻大約只有0.28克在自然狀態下存在。
製備²⁰⁹Bi + α → ²¹¹At + 2n
²⁰⁹Bi + α → ²¹⁰At + 3n
²⁰⁹Bi + α → ²⁰⁹At + 4n
同位素
砹有33個已知的同位素，它們的質量範圍是191～22，且都具有放射性。還存在着23個穩激發態。壽命最長的同位素是210-At，它的半衰期為8.1至8.3小時；已知壽命最短的同位素是213-At，它的半衰期為僅為125納秒。
砹是鐳、錒、釷這些元素自動分裂過程中的產物。砹本身也是元素。 砹在大自然中又少又不穩定，壽命很短，這就使它們很難積聚，即使積聚到一克的純元素都是不可能的，這樣就很難看到它的「廬山真面目」。儘管數量這樣少，可是科學家卻還是製得了砹的同位素20種。
元素周期表
主族元素 硼(5) 硅(14) 鍺(32) 砷(33) 銻(51) 碲(52) 釙(84) 鋰(3) 鈉(11) 鉀(19) 銣(37) 銫(55) 鈁(87) 鈹(4) 鎂(12) 鈣(20) 鍶(38) 鋇(56) 鐳(88) 鋁(13) 銦(49) 鎵(31) 錫(50) 鉈(81) 鉛(82) 鉍(83) Uut(113) Uuq(114) uup(115) Uuh(116) Uus(117) 氦(2) 氖(10) 氬(18) 氪(36) 氙(54) 氡(86) Uuo(118) 氟(9) 氯(17) 溴(35) 碘(53) 砹(85) 氫(1) 碳(6) 氮(7) 氧(8) 磷(15) 硫(16) 硒(34) 副族元素 鑭(57) 鈰(58) 鐠(59) 釹(60) 鉕(61) 釤(62) 銪(63) 釓(64) 鋱(65) 鏑(66) 鈥(67) 鉺(68) 銩(69) 鐿(70) 鑥(71) 錒(89) 釷(90) 鏷(91) 鈾(92) 鎿(93) 鈈(94) 鎇(95) 鋦(96) 錇(97) 鐦(98) 鎄(99) 鐨(100) 鍆(101) 鍩(102) 鐒(103) 鈧(21) 鈦(22) 釩(23) 鉻(24) 錳(25) 鐵(26) 鈷(27) 鎳(28) 銅(29) 鋅(30) 釔(39) 鋯(40) 鈮(41) 鉬(42) 鍀(43) 釕(44) 銠(45) 鈀(46) 銀(47) 鎘(48) 鉿(72) 鉭(73) 鎢(74) 錸(75) 鋨(76) 銥(77) 鉑(78) 金(79) 釒盧(104) 釒杜(105) 釒喜(106) 釒波(107) 釒黑(108) 釒麥(109) 鐽(110) 錀(111) 鎶(112) 汞(80)