Liczba atomowa 85 — astat

Liczba atomowa 85 należy do astatu, oznaczanego symbolem At. To najrzadszy pierwiastek występujący naturalnie na Ziemi.

Podstawowe dane

• Symbol — At
• Liczba atomowa — 85
• Grupa — 17, fluorowce
• Charakter — promieniotwórczy, nietrwały

Astat leży w grupie fluorowców, poniżej jodu. Wykazuje przy tym cechy pośrednie między niemetalem a metalem, co jest typowe dla pierwiastków położonych nisko w tej grupie.

Dlaczego jest tak rzadki

Wszystkie izotopy astatu są promieniotwórcze, a najtrwalszy rozpada się w ciągu kilku godzin. Powstaje przejściowo w naturalnych szeregach rozpadu uranu i toru.

Szacuje się, że w całej skorupie ziemskiej znajduje się jednocześnie zaledwie kilkadziesiąt gramów tego pierwiastka. Ilość ta pozostaje stała, bo rozpad równoważy się z ciągłym powstawaniem z cięższych pierwiastków.

Jak go badano

Astat otrzymano po raz pierwszy sztucznie w 1940 roku, bombardując bizmut cząstkami alfa. Nazwa pochodzi z greki i oznacza nietrwały.

Nigdy nie uzyskano na tyle dużej ilości, by zobaczyć go gołym okiem. Właściwości znane są głównie z obliczeń i pomiarów śladowych ilości — przy próbie zgromadzenia większej próbki własne promieniowanie odparowałoby ją, zanim udałoby się cokolwiek zaobserwować.

Zastosowanie

Jeden z izotopów astatu bada się pod kątem zastosowania w terapii nowotworów. Emituje cząstki alfa o niewielkim zasięgu, które niszczą komórki w bezpośrednim sąsiedztwie.

Krótki czas rozpadu jest w tym przypadku zaletą, bo pierwiastek szybko znika z organizmu. To dobry przykład tego, że cecha uznawana za wadę w jednym kontekście bywa zaletą w innym.

Czym jest liczba atomowa

Liczba atomowa określa liczbę protonów w jądrze i wyznacza tożsamość pierwiastka. Zmiana tej liczby oznacza przemianę w inny pierwiastek.

W atomie obojętnym liczba elektronów równa się liczbie protonów. Liczba masowa to natomiast suma protonów i neutronów — to dwie różne wielkości, mylone szczególnie często przy odczytywaniu zapisu izotopów.

Fluorowce

• Fluor — 9, gaz, najbardziej reaktywny
• Chlor — 17, gaz żółtozielony
• Brom — 35, ciecz
• Jod — 53, ciało stałe
• Astat — 85, promieniotwórczy

W grupie zmienia się stan skupienia od gazu przez ciecz po ciało stałe, a reaktywność maleje z góry na dół. Astat wyłamuje się z tej prawidłowości nie właściwościami, lecz nietrwałością.

Pierwiastki sztuczne

Powyżej liczby atomowej 92, czyli uranu, wszystkie pierwiastki otrzymuje się sztucznie. Ich jądra są tak duże, że siły utrzymujące je w całości przestają wystarczać.

Astat jest przypadkiem odwrotnym — ma mniejszą liczbę atomową niż uran, a mimo to nie tworzy trwałych izotopów. Trwałość jądra nie zależy wyłącznie od jego wielkości, lecz od proporcji protonów do neutronów, która przy pewnych wartościach staje się niekorzystna niezależnie od masy.