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Steckbrief: Astat

Informationen zum Element:

Bezeichnung

[209,99]

Symbol: At

Internationale Bezeichung (IUPAC): Astatine

Ursprung: Astat (von griech. astatos: unbeständig, wacklig) ist ein radioaktives chemisches Element mit dem Elementsymbol At und der Ordnungszahl 85. Im Periodensystem steht es in der 7. Hauptgruppe und zählt damit zu den Halogenen. Astat entsteht beim natürlichen Zerfall von Uran.

Bedeutung: astatos = unbeständig, wacklig

Daten Periodensystem

Periode: 6

Gruppe: 17 (VII A)

Gruppenname: Halogene

Oxidationszahl: -1, (1, 5, 7)

Atommasse [u]: [209,99]

Elektronegativität

Elektronegativität (nach Allred): 2

Elektronegativität (nach Pauling): 2,2

Physikalische Daten

Aggregatzustand (20°C): fest

Dichte [g/cm²]: ~ 7

Radioativ: 8,3 h

Schmelztemperatur [°C]: 302

Siedetemperatur [°C]: 337

Kristallstruktur: ---

Verwendung im Alltag

Geschichte: Als Dmitri Mendelejew 1869 sein Periodensystem festlegte, sagte er die Existenz einiger zu dieser Zeit noch nicht entdeckten Elemente voraus, darunter eines, das den Platz unter Iod einnehmen würde. In der Folge versuchten einige Wissenschaftler dieses Element, das als Eka-Iod bezeichnet wurde, zu finden.
Im Jahre 1931 behauptete Fred Allison, er und seine Mitarbeitern am Alabama Polytechnic Institute (heute Auburn University) hätten das fehlende Element entdeckt und gaben ihm die Bezeichnung Alabamine (AB). Ihre Entdeckung konnte jedoch nicht bestätigt werden und wurde später als falsch erkannt.
Ebenfalls auf der Suche nach einem Mitglied der Familie des radioaktiven Thoriums fand der Chemiker De Rajendralal Mitra im Jahre 1937 in Dhaka, Bangladesch (damals Britisch-Indien), zwei neue Elemente. Das erste nannte er Dakin (Eka-Iod), wohl nach der englischen Bezeichnung für Dhaka (Dacca), das andere Gourium. Beide Entdeckungen konnten jedoch nicht bestätigt werden.
Der Name Helvetium wurde wiederum von dem Schweizer Chemiker Walter Minder vorgeschlagen, als er die Entdeckung des Elements 85 im Jahr 1940 ankündigte. Er änderte im Jahr 1942 jedoch seinen Vorschlag in Anglohelvetium.
Bestätigt werden konnte die Entdeckung des Astat (altgriechisch astatos = unbeständig sein, aufgrund des radioaktiven Zerfalls) erstmals im Jahre 1940 durch die Wissenschaftler Dale Corson, Kenneth MacKenzie und Emilio Gino Segrè, die es in der University of California künstlich durch Beschuss von Bismut mit Alphateilchen herstellten.
Drei Jahre später konnte das kurzlebige Element von Berta Karlik und Traude Bernert auch als Produkt des natürlichen Zerfallsprozesses von Uran gefunden werden.
Eigenschaften: Bei diesem radioaktiven Element wurde mit Hilfe von Massenspektrometrie nachgewiesen, dass es sich chemisch wie die anderen Halogene, besonders wie Iod verhält (es sammelt sich 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.

Vorkommen und Häufigkeit

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

Häufigkeit: 3,00 ⋅ 10^-24 % (prozentualer Massenanteil der Erdhülle, d.h. der Erdkruste/Ozeane bis 16 km Tiefe)

Geschichte

Entdeckung: 1940

Entdecker: Dale Corson, Kenneth MacKenzie und Emilio Gino Segrè

Isotope

²⁰⁹At (synthetisch, radioaktiv, Halbwertszeit: 5,41 h, 124 Neutronen)
²¹⁰At (synthetisch, radioaktiv, Halbwertszeit: 8,3 h, 125 Neutronen)
²¹¹At (synthetisch, radioaktiv, Halbwertszeit: 7,124 h, 126 Neutronen)
²¹⁵At (in Spuren, radioaktiv, Halbwertszeit: 0,10 ms, 130 Neutronen)
²¹⁸At (in Spuren, radioaktiv, Halbwertszeit: 1,5 s, 133 Neutronen)
²¹⁹At (in Spuren, radioaktiv, Halbwertszeit: 56 s, 134 Neutronen)

Bild (mit freundlicher Genehmigung von http://www.smart-elements.com):

Schalenmodell nach Bohr

Astat

	Iod
Polonium		Radon

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