Astat

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

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Geschichte

Astat (altgriechisch ἀστατέω „unbeständig sein“, wegen des radioaktiven Zerfalls von Astat) 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 liegt bei ca. 25 Gramm. Damit ist es das seltenste natürliche Element überhaupt 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 hoch radioaktiven 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.

Sicherheitshinweise

Astat ist 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.