Astatiini

Astatiini eli astaatti on alkuaine, jonka kemiallinen merkki on At (lat. astatinum), järjestysluku 85 ja CAS-numero 7440-68-8. Se on halogeeneihin kuuluva erittäin radioaktiivinen alkuaine.

Astatiinin isotooppeja ²¹⁸At ja ²¹⁹At syntyy luonnossa väli­vaiheina uraanin radio­aktiivisessa hajoamisessa. Molemmat ovat hyvin lyhy­tikäisiä.^[2] Pitkäikäisin isotooppi on ²¹⁰At, jonka puoliintumisaika on 8,1 tuntia. Astatiinin nimikin johtuu kreikan sanasta αστατος (astatos), joka tarkoittaa epä­vakaata. Maapallon kuoressa astatiinia on arvioitu olevan yhteensä korkeintaan teelusikallinen, vähemmän kuin 30 grammaa.^[3] Uusin arvio (2020) astatiinin määrästä maapallolla on vain 0,07 grammaa.^[1]

Ensimmäisen väitetyn havainnon astatiinista teki Fred Allisonin ryhmä vuonna 1931. Tämän paikkansapitävyys on kuitenkin myöhemmin kiistetty.^[4] Keino­tekoisesti sitä valmistivat ensimmäisinä Dale Corson, Kenneth MacKenzie ja Emilio Segre Kalifornian yliopistossa vuonna 1940. Sitä saadaan pommittamalla vismuttia energisillä alfa­hiukkasilla. Sitä on valmistettu vähemmän kuin yksi mikrogramma, eikä sen ominaisuuksia ole kovinkaan tarkoin tutkittu.^[3]

Alkuaineen elektroniaffiniteetti saatiin mitattua vasta 2020. Se on 2,416 elektronivolttia eli 233 kJ/mol ja vuonna 2013 ensimmäisen kerran mitattu ionisoitumisenergia on 9,318 eV eli 899 kJ/mol. Astatiinin elektroniaffiniteetti on pienempi kuin muilla halogeeneilla, mutta suurempi kuin halogeeniryhmän ulkopuolisilla alkuaineilla. Mullikenin asteikolla astatiinin elektronegatiivisuus on 5,87 eV, mikä Pauling-asteikolle muunnettuna vastaa arvoa 2,36.^[1]

Astatiinin harvinaisuuden ja epävakaisuuden vuoksi kukaan ei tähän mennessä tiedä, miltä astatiini edes näyttää. Vaikka voitaisikin valmistaa sen verran suuri kappale puhdasta astatiinia, että sen voisi paljain silmin nähdä, sen oma säteily kehittäisi nopeasti niin paljon lämpöä, että kappale höyrystyisi välittömästi.^lähde?

Vuonna 2023 Jyväskylän yliopiston fysiikan maisteriopiskelija Henna Kokkonen löysi ensimmäisenä astatiinin isotoopin ¹⁹⁰At, joka on kevyin astatiinin tunnetuista isotoopeista. Sen ydin koostuu 105 neutronista ja 85 protonista.^[5][6]