stringtranslate.com

Астатин

Астат — химический элемент ; он имеет символ At и атомный номер 85. Это самый редкий природный элемент в земной коре , встречающийся только как продукт распада различных более тяжелых элементов. Все изотопы астата являются короткоживущими; наиболее стабильным является астат-210 с периодом полураспада 8,1 часа. Следовательно, твердый образец элемента никогда не был обнаружен, потому что любой макроскопический образец немедленно испарился бы под воздействием тепла его радиоактивности .

Основные свойства астата точно не известны. Многие из них были оценены по его положению в периодической таблице как более тяжелого аналога фтора , хлора , брома и йода , четырех стабильных галогенов . Однако астат также примерно попадает на разделительную линию между металлами и неметаллами , и для него также наблюдалось и предсказывалось некоторое металлическое поведение. Астат, вероятно, имеет темный или блестящий вид и может быть полупроводником или , возможно, металлом . Химически известно несколько анионных видов астата, и большинство его соединений напоминают соединения йода, но он также иногда проявляет металлические характеристики и показывает некоторое сходство с серебром .

Первый синтез астата был в 1940 году Дейлом Р. Корсоном , Кеннетом Россом Маккензи и Эмилио Г. Сегре в Калифорнийском университете в Беркли . Они назвали его от древнегреческого ἄστατος ( astatos ) «нестабильный». [6] Впоследствии было обнаружено, что в природе встречаются четыре изотопа астата , хотя в земной коре в любой момент времени присутствует гораздо меньше одного грамма. Ни самый стабильный изотоп, астат-210, ни полезный в медицине астат-211 не встречаются в природе; они обычно производятся путем бомбардировки висмута -209 альфа-частицами .

Характеристики

Астат является чрезвычайно радиоактивным элементом; все его изотопы имеют период полураспада 8,1 часа или меньше, распадаясь на другие изотопы астата, висмут , полоний или радон . Большинство его изотопов очень нестабильны, с периодом полураспада секунды или меньше. Из первых 101 элемента в периодической таблице только франций менее стабилен, и все изотопы астата, более стабильные, чем самые долгоживущие изотопы франция ( 205–211 At), в любом случае являются синтетическими и не встречаются в природе. [7]

Объемные свойства астата не известны с какой-либо определенностью. [8] Исследования ограничены его коротким периодом полураспада, что препятствует созданию взвешенных количеств. [9] Видимый кусок астата немедленно испарится из-за тепла, выделяемого его интенсивной радиоактивностью. [10] Остается выяснить, можно ли при достаточном охлаждении отложить макроскопическое количество астата в виде тонкой пленки. [4] Астат обычно классифицируют либо как неметалл , либо как металлоид ; [11] [12] также было предсказано образование металла. [4] [13]

Физический

Большинство физических свойств астата были оценены (путем интерполяции или экстраполяции ) с использованием теоретически или эмпирически полученных методов. [14] Например, галогены темнеют с увеличением атомного веса — фтор почти бесцветен, хлор желто-зеленый, бром красно-коричневый, а йод темно-серый/фиолетовый. Астат иногда описывается как, вероятно, черное твердое вещество (предполагая, что он следует этой тенденции) или как имеющее металлический вид (если это металлоид или металл). [15] [16] [17]

Астат возгоняется менее легко, чем йод, имея более низкое давление паров . [9] Тем не менее, половина заданного количества астата испарится примерно за час, если положить его на чистую стеклянную поверхность при комнатной температуре . [a] Спектр поглощения астата в средней ультрафиолетовой области имеет линии при 224,401 и 216,225 нм, что указывает на переходы 6p в 7s . [19] [20]

Структура твердого астата неизвестна. [21] Как аналог йода, он может иметь орторомбическую кристаллическую структуру, состоящую из двухатомных молекул астата, и быть полупроводником (с шириной запрещенной зоны 0,7  эВ ). [22] [23] Альтернативно, если конденсированный астат образует металлическую фазу, как было предсказано, он может иметь одноатомную гранецентрированную кубическую структуру ; в этой структуре он вполне может быть сверхпроводником , как и аналогичная фаза высокого давления йода. [4] Ожидается, что металлический астат будет иметь плотность 8,91–8,95 г/см 3 . [1]

Доказательства за (или против) существования двухатомного астата (At 2 ) скудны и неубедительны. [24] [25] [26] [27] [28] Некоторые источники утверждают, что он не существует или, по крайней мере, никогда не наблюдался, [29] [30] в то время как другие источники утверждают или подразумевают его существование. [31] [32] [33] Несмотря на это противоречие, многие свойства двухатомного астата были предсказаны; [34] например, длина его связи будет300 ± 10  пм , энергия диссоциации <50 кДж/моль , [35] и теплота испарения (∆H vap ) 54,39 кДж/моль. [36] Было предсказано много значений для точек плавления и кипения астата, но только для At 2 . [37]

Химический

Химия астата «затуманена чрезвычайно низкими концентрациями, при которых проводились эксперименты с астатом, и возможностью реакций с примесями, стенками и фильтрами, или побочными продуктами радиоактивности, и другими нежелательными взаимодействиями в наномасштабе». [22] Многие из его очевидных химических свойств были обнаружены с помощью исследований с использованием трассеров в чрезвычайно разбавленных растворах астата, [33] [38] обычно менее 10−10 моль ·л −1 . [39] Некоторые свойства, такие как образование анионов, совпадают с другими галогенами. [9] Астат также имеет некоторые металлические характеристики, такие как осаждение на катоде , [b] и соосаждение с сульфидами металлов в соляной кислоте . [41] Он образует комплексы с ЭДТА , металл -хелатирующим агентом , [42] и способен действовать как металл при радиомечении антител ; В некоторых отношениях астат в состоянии +1 похож на серебро в том же состоянии. Однако большая часть органической химии астата аналогична химии йода. [43] Было высказано предположение, что астат может образовывать стабильный одноатомный катион в водном растворе. [41] [44]

Астат имеет электроотрицательность 2,2 по пересмотренной шкале Полинга  — ниже, чем у йода (2,66) и такая же, как у водорода. В астатиде водорода (HAt) отрицательный заряд, как предсказывают, находится на атоме водорода, что подразумевает, что это соединение может быть названо гидридом астата в соответствии с определенными номенклатурами. [45] [46] [47] [48] Это согласуется с электроотрицательностью астата по шкале Оллреда–Рохова (1,9), которая меньше, чем у водорода (2,2). [49] [c] Однако официальная стехиометрическая номенклатура ИЮПАК основана на идеализированном соглашении об определении относительной электроотрицательности элементов просто в силу их положения в периодической таблице. Согласно этому соглашению, астат рассматривается так, как будто он более электроотрицателен, чем водород, независимо от его истинной электроотрицательности. Электронное сродство астата составляет 233 кДж моль −1 , что на 21% меньше, чем у йода. [51] Для сравнения, значение Cl (349) на 6,4% выше, чем у F (328); Br (325) на 6,9% меньше, чем у Cl; и I (295) на 9,2% меньше, чем у Br. Заметное снижение для At было предсказано как следствие спин-орбитальных взаимодействий . [39] Первая энергия ионизации астата составляет около 899 кДж моль −1 , что продолжает тенденцию к уменьшению первых энергий ионизации вниз по группе галогенов (фтор, 1681; хлор, 1251; бром, 1140; йод, 1008). [3]

Соединения

Менее реакционноспособный, чем йод, астат является наименее реакционноспособным из галогенов; [52] однако химические свойства теннессина, следующего по тяжести элемента 17-й группы, еще не исследованы. [53] Соединения астата были синтезированы в наномасштабных количествах и изучены настолько интенсивно, насколько это возможно до их радиоактивного распада. Соответствующие реакции обычно проверялись с разбавленными растворами астата, смешанными с большими количествами йода. Действуя как носитель, йод обеспечивает достаточно материала для работы лабораторных методов (таких как фильтрация и осаждение ). [54] [55] [d] Как и йод, астат, как было показано, принимает нечетные степени окисления в диапазоне от −1 до +7. [58]

Было описано лишь несколько соединений с металлами в форме астатидов натрия, [10] палладия , серебра, таллия и свинца. [59] Некоторые характерные свойства астатидов серебра и натрия, а также других гипотетических щелочных и щелочноземельных астатидов были оценены путем экстраполяции из других галогенидов металлов. [60]

Модель заполнения пространства водородом-астатидом

Образование соединения астата с водородом – обычно называемого водородным астатидом  – было отмечено пионерами химии астата. [61] Как уже упоминалось, есть основания вместо этого называть это соединение гидридом астата. Он легко окисляется ; подкисление разбавленной азотной кислотой дает формы At 0 или At + , а последующее добавление серебра(I) может лишь частично, в лучшем случае, осадить астат в виде астатида серебра(I) (AgAt). Йод, напротив, не окисляется и легко осаждается в виде иодида серебра(I) . [9] [62]

Известно, что астат связывается с бором , [63] углеродом и азотом . [64] Были получены различные соединения борной клетки со связями At–B, которые более стабильны, чем связи At–C. [65] Астат может замещать атом водорода в бензоле , образуя астатобензол C 6 H 5 At; он может быть окислен до C 6 H 5 AtCl 2 хлором. Обрабатывая это соединение щелочным раствором гипохлорита, можно получить C 6 H 5 AtO 2. [66] Катион дипиридина-астата(I), [At(C 5 H 5 N) 2 ] + , образует ионные соединения с перхлоратом [64] ( некоординирующий анион [67] ) и с нитратом , [At(C 5 H 5 N) 2 ]NO 3 . [64] Этот катион существует в виде координационного комплекса , в котором две дативных ковалентных связи по отдельности связывают центр астата (I) с каждым из пиридиновых колец через их атомы азота. [64]

Что касается кислорода, то имеются данные о наличии в водном растворе видов AtO − и AtO + , образованных в результате реакции астата с окислителем, таким как элементарный бром или (в последнем случае) персульфатом натрия в растворе хлорной кислоты . [9] [68] Вид, который ранее считался AtO−2с тех пор было определено, что это AtO(OH)−2, продукт гидролиза AtO + (еще один такой продукт гидролиза — AtOOH). [69] Хорошо охарактеризованный AtO−3Анион может быть получен, например, окислением астатина гипохлоритом калия в растворе гидроксида калия . [66] [70] Сообщалось о получении триастатата лантана La(AtO 3 ) 3 после окисления астатина горячим раствором Na 2 S 2 O 8. [71] Дальнейшее окисление AtO−3, например, дифторидом ксенона (в горячем щелочном растворе) или периодатом (в нейтральном или щелочном растворе), дает перастатат-ион AtO−4; он стабилен только в нейтральных или щелочных растворах. [72] Также считается, что астат способен образовывать катионы в солях с оксианионами, такими как иодат или дихромат ; это основано на наблюдении, что в кислых растворах одновалентные или промежуточные положительные состояния астата соосаждаются с нерастворимыми солями катионов металлов, такими как иодат серебра (I) или дихромат таллия (I). [66] [73]

Астат может образовывать связи с другими халькогенами ; к ним относятся S7At + и At ( CSN)−2с серой , координационное соединение селеномочевины с селеном и коллоид астат- теллур с теллуром. [74]

Структура моноиодида астата, одного из интергалогенов астата и самого тяжелого из известных двухатомных интергалогенов

Известно, что астат реагирует со своими более легкими гомологами йодом, бромом и хлором в парообразном состоянии; эти реакции производят двухатомные межгалогеновые соединения с формулами AtI, AtBr и AtCl. [56] Первые два соединения могут также быть получены в воде — астат реагирует с раствором йода/ йодида, образуя AtI, тогда как AtBr требует (помимо астата) раствора йода/ монобромида / бромида йода . Избыток йодидов или бромидов может привести к AtBr−2и АтИ−2ионы [56] или в растворе хлорида они могут образовывать такие виды, как AtCl−2или AtBrCl − через равновесные реакции с хлоридами. [57] Окисление элемента дихроматом (в растворе азотной кислоты) показало, что добавление хлорида превратило астат в молекулу, которая, вероятно, является либо AtCl, либо AtOCl. Аналогично, AtOCl−2или AtCl−2[56] Известно или предполагается, что полигалогениды PdAtI 2 , CsAtI 2 , TlAtI 2 , [75] [76] [77] и PbAtI [78] были осаждены . В масс-спектрометре с плазменным источником ионов ионы [AtI] + , [AtBr] + и [AtCl] + были образованы путем введения более легких паров галогена в заполненную гелием ячейку, содержащую астат, что подтверждает существование стабильных нейтральных молекул в состоянии плазменного иона. [56] Фториды астата пока не обнаружены. Их отсутствие предположительно приписывается чрезвычайной реакционной способности таких соединений, включая реакцию первоначально образованного фторида со стенками стеклянного контейнера с образованием нелетучего продукта. [e] Таким образом, хотя синтез фторида астата считается возможным, для него может потребоваться жидкий растворитель на основе фторида галогена, как это уже было использовано для характеристики фторида радона. [56] [72]

История

Периодическая таблица Менделеева (1871), в которой астат отсутствует после хлора, брома и йода ("J")
Таблица Дмитрия Менделеева 1871 года с пустым местом в позиции эка-йода

В 1869 году, когда Дмитрий Менделеев опубликовал свою периодическую таблицу , место под йодом было пустым; после того, как Нильс Бор установил физическую основу классификации химических элементов, было высказано предположение, что пятый галоген принадлежит этому месту. До его официально признанного открытия он назывался «эка-йод» (от санскритского eka  – «один»), чтобы подразумевать, что он был на одно место под йодом (так же, как эка-кремний, эка-бор и другие ). [82] Ученые пытались найти его в природе; учитывая его крайнюю редкость, эти попытки привели к нескольким ложным открытиям. [83]

Первое заявленное открытие эка-йода было сделано Фредом Эллисоном и его коллегами в Политехническом институте Алабамы (ныне Университет Оберна ) в 1931 году. Первооткрыватели назвали элемент 85 «алабамин» и присвоили ему символ Ab, обозначения, которые использовались в течение нескольких лет. [84] [85] [86] В 1934 году Х. Г. Макферсон из Калифорнийского университета в Беркли опроверг метод Эллисона и обоснованность его открытия. [87] Было еще одно заявление в 1937 году, сделанное химиком Раджендралалом Де. Работая в Дакке в Британской Индии (ныне Дакка в Бангладеш ), он выбрал название «дакин» для элемента 85, который, как он утверждал, был выделен как эквивалент радия F (полония-210) в ряду тория . [88] Свойства, которые он сообщил для дакина, не соответствуют свойствам астата, [88] а радиоактивность астата не позволила бы ему работать с ним в тех количествах, которые он заявлял. [89] Более того, астат не обнаружен в ряду тория, и истинная идентичность дакина неизвестна. [88]

В 1936 году группа румынского физика Хории Хулубея и французского физика Иветты Кошуа заявила, что открыла элемент 85, наблюдая за его рентгеновскими эмиссионными линиями. В 1939 году они опубликовали еще одну статью, которая подтвердила и расширила предыдущие данные. В 1944 году Хулубей опубликовал сводку данных, которые он получил к тому времени, заявив, что они подтверждаются работой других исследователей. Он выбрал название «dor», предположительно от румынского слова «тоска» [по миру], поскольку Вторая мировая война началась пятью годами ранее. Поскольку Хулубей писал на французском языке, который не принимает суффикс «ine», dor, вероятно, был бы переведен на английский как «dorine», если бы он был принят. В 1947 году заявление Хулубея было фактически отвергнуто австрийским химиком Фридрихом Панетом , который позже возглавил комитет ИЮПАК, ответственный за признание новых элементов. Несмотря на то, что образцы Хулубея содержали астат-218, его средства обнаружения были слишком слабы по нынешним стандартам, чтобы обеспечить правильную идентификацию; более того, он не мог проводить химические тесты элемента. [89] Он также был замешан в более раннем ложном заявлении об открытии элемента 87 (франция), и это, как полагают, заставило других исследователей преуменьшить его работу. [90]

Фотография верхней части тела мужчины в оттенках серого
Эмилио Сегре , один из первооткрывателей элемента главной группы астата

В 1940 году швейцарский химик Вальтер Миндер объявил об открытии элемента 85 как продукта бета-распада радия А (полония-218), выбрав название «гельвеций» (от Helvetia , латинского названия Швейцарии). Берта Карлик и Трауде Бернерт не смогли воспроизвести его эксперименты и впоследствии приписали результаты Миндера загрязнению его радонового потока ( радон-222 является родительским изотопом полония-218). [91] [f] В 1942 году Миндер в сотрудничестве с английским ученым Элис Ли-Смит объявили об открытии другого изотопа элемента 85, предположительно являющегося продуктом бета-распада тория А (полония-216). Они назвали это вещество «англо-гельвеций», [92] но Карлик и Бернерт снова не смогли воспроизвести эти результаты. [54]

Позже, в 1940 году, Дейл Р. Корсон , Кеннет Росс Маккензи и Эмилио Сегре выделили элемент в Калифорнийском университете в Беркли. Вместо того, чтобы искать элемент в природе, ученые создали его, бомбардируя висмут-209 альфа -частицами в циклотроне (ускорителе частиц), чтобы получить, после испускания двух нейтронов, астат-211. [93] Первооткрыватели, однако, не сразу предложили название для элемента. Причина этого заключалась в том, что в то время элемент, созданный синтетически в «невидимых количествах», который еще не был обнаружен в природе, не считался полностью допустимым; кроме того, химики не хотели признавать радиоактивные изотопы столь же законно, как и стабильные. [94] В 1943 году астат был обнаружен как продукт двух естественных цепочек распада Бертой Карлик и Трауде Бернерт, сначала в так называемом ряду урана , а затем в ряду актиния . [95] [96] (С тех пор астат был обнаружен также в третьей цепочке распада, ряду нептуния . [97] ) Фридрих Панет в 1946 году призвал наконец признать синтетические элементы, ссылаясь, среди прочего, на недавнее подтверждение их естественного происхождения, и предложил, чтобы первооткрыватели недавно открытых неназванных элементов дали этим элементам названия. В начале 1947 года Nature опубликовала предложения первооткрывателей; в письме от Корсона, Маккензи и Сегре было предложено название «астат» [94], происходящее от древнегреческого αστατος ( astatos ), что означает « нестабильный » , из-за его склонности к радиоактивному распаду , с окончанием «-ine», найденным в названиях четырех ранее открытых галогенов. Название также было выбрано, чтобы продолжить традицию четырех стабильных галогенов, где название относилось к свойству элемента. [98]

Корсон и его коллеги классифицировали астат как металл на основе его аналитической химии . [99] Последующие исследователи сообщили о йодоподобном, [100] [101] катионном, [102] [103] или амфотерном поведении. [104] [54] В ретроспективе 2003 года Корсон написал, что «некоторые свойства [астата] похожи на йод... он также проявляет металлические свойства, больше похожие на его металлических соседей Po и Bi». [98]

Изотопы

Существует 41 известный изотоп астата с массовыми числами 188 и 190–229. [105] [106] Теоретическое моделирование предполагает, что может существовать еще около 37 изотопов. [105] Не было обнаружено ни одного стабильного или долгоживущего изотопа астата, и не ожидается, что он будет существовать. [107]

Энергии альфа-распада астата следуют той же тенденции, что и для других тяжелых элементов. [107] Более легкие изотопы астата имеют довольно высокие энергии альфа-распада, которые становятся ниже по мере того, как ядра становятся тяжелее. Астат-211 имеет значительно более высокую энергию, чем предыдущий изотоп, потому что у него есть ядро ​​со 126 нейтронами, а 126 — это магическое число , соответствующее заполненной нейтронной оболочке. Несмотря на то, что у него такой же период полураспада, как у предыдущего изотопа (8,1 часа для астата-210 и 7,2 часа для астата-211), вероятность альфа-распада у последнего намного выше: 41,81% против всего лишь 0,18%. [7] [h] Два следующих изотопа выделяют еще больше энергии, причем астат-213 выделяет больше всего энергии. По этой причине это самый короткоживущий изотоп астата. [107] Несмотря на то, что более тяжелые изотопы астата выделяют меньше энергии, долгоживущего изотопа астата не существует из-за возрастающей роли бета-распада (электронной эмиссии). [107] Этот режим распада особенно важен для астата; еще в 1950 году было постулировано, что все изотопы элемента подвергаются бета-распаду, [108] хотя измерения ядерной массы показывают, что 215At на самом деле является бета-стабильным , так как имеет самую низкую массу из всех изобар с A  = 215. [7] Астат-210 и большинство более легких изотопов демонстрируют бета-плюс-распад ( позитронная эмиссия ), астат-217 и более тяжелые изотопы, за исключением астата-218, демонстрируют бета-минус-распад, в то время как астат-211 подвергается электронному захвату . [5]

Наиболее стабильным изотопом является астат-210, период полураспада которого составляет 8,1 часа. Первичный режим распада - бета-плюс, до относительно долгоживущего (по сравнению с изотопами астата) альфа-излучателя полония-210 . Всего только пять изотопов имеют период полураспада, превышающий один час (астат-207 до -211). Наименее стабильным изотопом основного состояния является астат-213, период полураспада которого составляет 125 наносекунд. Он подвергается альфа-распаду до чрезвычайно долгоживущего висмута-209 . [7]

Астат имеет 24 известных ядерных изомера , которые представляют собой ядра с одним или несколькими нуклонами ( протонами или нейтронами ) в возбужденном состоянии . Ядерный изомер также может быть назван « мета -состоянием», что означает, что система имеет большую внутреннюю энергию , чем « основное состояние » (состояние с минимально возможной внутренней энергией), что делает первый вероятным распадом во второй. Для каждого изотопа может быть более одного изомера. Самым стабильным из этих ядерных изомеров является астат-202m1, [i] период полураспада которого составляет около 3 минут, что больше, чем у всех основных состояний, за исключением изотопов 203–211 и 220. Наименее стабильным является астат-213m1; его период полураспада 110 наносекунд короче, чем 125 наносекунд для астата-213, самого короткоживущего основного состояния. [5]

Естественное явление

последовательность разноцветных шариков, каждый из которых содержит двухбуквенный символ и несколько цифр
Ряд нептуния, показывающий продукты распада, включая астат-217, образовавшийся из нептуния-237

Астат — самый редкий элемент, встречающийся в природе. [j] Общее количество астата в земной коре (приведенная масса 2,36 × 1025 граммов ) [109] по некоторым оценкам составляет менее одного грамма в любой момент времени. [9] По другим оценкам, количество эфемерного астата, присутствующего на Земле в любой момент времени, составляет до одной унции [110] (около 28 граммов).

Любой астат, присутствовавший при формировании Земли, давно исчез; четыре природных изотопа (астат-215, -217, -218 и -219) [111] вместо этого непрерывно производятся в результате распада радиоактивных торийных и урановых руд, а также следовых количеств нептуния-237 . Суша Северной и Южной Америки вместе взятых, на глубине 16 километров (10 миль), содержит всего около одного триллиона атомов астата-215 в любой момент времени (около 3,5 × 10−10 граммов ). [112] Астат-217 производится посредством радиоактивного распада нептуния-237. Первичные остатки последнего изотопа — из-за его относительно короткого периода полураспада в 2,14 миллиона лет — больше не присутствуют на Земле. Однако следовые количества встречаются естественным образом как продукт реакций трансмутации в урановых рудах . [113] Астат-218 был первым изотопом астата, обнаруженным в природе. [114] Астат-219 с периодом полураспада 56 секунд является самым долгоживущим из встречающихся в природе изотопов. [7]

Изотопы астата иногда не указаны как встречающиеся в природе из-за заблуждений [104] , что таких изотопов нет, [115] или разногласий в литературе. Астат-216 считался встречающимся в природе изотопом, но сообщения о его наблюдении [116] (которые были описаны как сомнительные) не были подтверждены. [117]

Синтез

Формирование

Висмутовая мишень после облучения содержит ничтожно малые количества астата-211. [120]

Астат был впервые получен путем бомбардировки висмута-209 энергичными альфа-частицами, и это до сих пор является основным путем, используемым для создания относительно долгоживущих изотопов астата-209 через астат-211. Астат производится только в микроскопических количествах, при этом современные технологии позволяют производить партии до 6,6  гигабеккерелей [121] (около 86  нанограммов или 2,47 × 1014 атомов). Синтез большего количества астата с использованием этого метода ограничен ограниченной доступностью подходящих циклотронов и перспективой расплавления мишени. [121] [122] [l] Радиолиз растворителяиз-за кумулятивного эффекта распада астата [124] является связанной проблемой. С помощью криогенной технологии микрограммовые количества астата могут быть получены путем протонного облучения тория или урана с получением радона-211, в свою очередь распадающегося до астата-211. Загрязнение астатом-210, как ожидается, будет недостатком этого метода. [125]

Самым важным изотопом является астат-211, единственный, который используется в коммерческих целях. Для производства мишени из висмута металл напыляется на поверхность из золота, меди или алюминия в количестве от 50 до 100 миллиграммов на квадратный сантиметр. Вместо этого можно использовать оксид висмута ; он принудительно сплавляется с медной пластиной. [126] Мишень находится в химически нейтральной атмосфере азота, [127] и охлаждается водой, чтобы предотвратить преждевременное испарение астата. [126] В ускорителе частиц, таком как циклотрон, [128] альфа-частицы сталкиваются с висмутом. Несмотря на то, что используется только один изотоп висмута (висмут-209), реакция может происходить тремя возможными способами, производя астат-209, астат-210 или астат-211. Для устранения нежелательных нуклидов максимальная энергия ускорителя частиц устанавливается на значение (оптимально 29,17 МэВ) [129] выше, чем для реакции, производящей астат-211 (для получения желаемого изотопа), и ниже, чем для реакции, производящей астат-210 (чтобы избежать получения других изотопов астата). [126]

Методы разделения

Поскольку астат является основным продуктом синтеза, после его образования его необходимо только отделить от мишени и любых существенных загрязняющих веществ. Доступно несколько методов, «но они, как правило, следуют одному из двух подходов — сухой перегонке или [мокрой] кислотной обработке мишени с последующей экстракцией растворителем». Методы, обобщенные ниже, являются современными адаптациями старых процедур, рассмотренных Куглером и Келлером. [130] [m] Методы до 1985 года чаще всего были направлены на устранение сопутствующего токсичного полония; это требование теперь смягчается за счет ограничения энергии луча циклотронного облучения. [121]

Сухой

Астатсодержащая циклотронная мишень нагревается до температуры около 650 °C. Астат испаряется и конденсируется в (обычно) холодной ловушке . Более высокие температуры до около 850 °C могут увеличить выход, но при этом существует риск загрязнения висмутом из-за сопутствующего улетучивания. Для минимизации присутствия висмута может потребоваться повторная перегонка конденсата [132] (поскольку висмут может мешать реакциям мечения астата ). Астат извлекается из ловушки с использованием одного или нескольких растворителей с низкой концентрацией, таких как гидроксид натрия , метанол или хлороформ . Может быть достигнут выход астата до около 80%. Сухое разделение является методом, наиболее часто используемым для получения химически полезной формы астата. [122] [133]

Влажный

Облученный висмут (или иногда триоксид висмута ) сначала растворяют, например, в концентрированной азотной или хлорной кислоте. После этого первого шага кислоту можно отогнать, чтобы оставить белый остаток, содержащий как висмут, так и желаемый продукт астата. Затем этот остаток растворяют в концентрированной кислоте, такой как соляная кислота. Астат извлекают из этой кислоты с помощью органического растворителя, такого как дибутиловый эфир , диизопропиловый эфир (ДИПЭ) или тиосемикарбазид . Используя экстракцию жидкость-жидкость, продукт астата можно многократно промывать кислотой, такой как HCl, и извлекать в слой органического растворителя. Сообщалось о выходе разделения 93% с использованием азотной кислоты, который к моменту завершения процедур очистки (перегонка азотной кислоты, продувка остаточных оксидов азота и повторное растворение нитрата висмута для обеспечения экстракции жидкость-жидкость ) упал до 72%. [134] [135] Мокрые методы включают «множественные этапы обработки радиоактивности» и не считаются хорошо подходящими для выделения больших количеств астата. Тем не менее, методы мокрой экстракции изучаются для использования в производстве больших количеств астата-211, поскольку считается, что методы мокрой экстракции могут обеспечить большую согласованность. [135] Они могут обеспечить производство астата в определенной степени окисления и могут иметь большую применимость в экспериментальной радиохимии . [121]

Применение и меры предосторожности

Недавно образованный астат-211 является предметом текущих исследований в области ядерной медицины . [136] Его необходимо использовать быстро, поскольку он распадается с периодом полураспада 7,2 часа; этого достаточно для многоэтапных стратегий маркировки . Астат-211 имеет потенциал для направленной альфа-частичной терапии , поскольку он распадается либо путем испускания альфа-частицы (до висмута-207), [137] либо путем захвата электронов (до чрезвычайно короткоживущего нуклида, полония-211, который подвергается дальнейшему альфа-распаду), очень быстро достигая своего стабильного внучатого свинца-207. Рентгеновские лучи полония, испускаемые в результате ветви электронного захвата, в диапазоне 77–92  кэВ , позволяют отслеживать астат у животных и пациентов. [136] Хотя астат-210 имеет немного более длительный период полураспада, он совершенно непригоден, поскольку обычно подвергается бета-распаду до чрезвычайно токсичного полония-210. [138]

Основное медицинское различие между астатом-211 и йодом-131 (радиоактивный изотоп йода, также используемый в медицине) заключается в том, что йод-131 испускает высокоэнергетические бета-частицы, а астат — нет. Бета-частицы обладают гораздо большей проникающей способностью через ткани, чем гораздо более тяжелые альфа-частицы. Средняя альфа-частица, испускаемая астатом-211, может проходить до 70 мкм через окружающие ткани; бета-частица средней энергии, испускаемая йодом-131, может проходить почти в 30 раз дальше, примерно до 2 мм. [126] Короткий период полураспада и ограниченная проникающая способность альфа-излучения через ткани дает преимущества в ситуациях, когда «опухолевая нагрузка низкая и/или популяции злокачественных клеток расположены в непосредственной близости от основных нормальных тканей». [121] Значительная заболеваемость в моделях клеточных культур рака человека была достигнута при связывании от одного до десяти атомов астата-211 на клетку. [139]

Астат... [его] ужасно производить и ужасно работать с ним. [140]

П. Дурбин, Исследования радиации у человека: воспоминания о ранних годах , 1995 г.

При разработке радиофармпрепаратов на основе астата для лечения рака возникло несколько препятствий . Вторая мировая война задержала исследования почти на десятилетие. Результаты ранних экспериментов показали, что необходимо разработать селективный для рака носитель, и только в 1970-х годах для этой цели стали доступны моноклональные антитела . В отличие от йода, астат проявляет тенденцию к дегалогенированию от молекулярных носителей, таких как эти, особенно на участках углерода sp 3 [n] (в меньшей степени от участков sp 2 ). Учитывая токсичность астата, накапливаемого и удерживаемого в организме, это подчеркнуло необходимость обеспечения его прикрепления к молекуле-хозяину. В то время как носители астата, которые медленно метаболизируются, можно оценить на предмет их эффективности, более быстро метаболизирующиеся носители остаются существенным препятствием для оценки астата в ядерной медицине. Смягчение эффектов радиолиза, вызванного астатом, маркирующей химии и молекул-носителей является еще одной областью, требующей дальнейшего развития. Практическое применение астата в качестве лечения рака потенциально может быть пригодно для «ошеломляющего» числа пациентов; производство астата в требуемых количествах остается проблемой. [125] [141] [o]

Исследования на животных показывают, что астат, подобно йоду, хотя и в меньшей степени, возможно, из-за его немного более металлической природы [110] , преимущественно (и опасно) концентрируется в щитовидной железе . В отличие от йода, астат также имеет тенденцию поглощаться легкими и селезенкой, возможно, из-за окисления в организме At – до At + . [43] При введении в форме радиоколлоида он имеет тенденцию концентрироваться в печени . Эксперименты на крысах и обезьянах показывают, что астат-211 вызывает гораздо большее повреждение щитовидной железы, чем йод-131, при этом повторная инъекция нуклида приводит к некрозу и дисплазии клеток внутри железы. [142] Ранние исследования предполагали, что инъекция астата самкам грызунов вызывает морфологические изменения в ткани молочной железы; [143] этот вывод оставался спорным в течение многих лет. Позднее было достигнуто общее согласие, что это, вероятно, было вызвано эффектом облучения тканей молочной железы в сочетании с гормональными изменениями из-за облучения яичников. [140] Со следовыми количествами астата можно безопасно работать в вытяжных шкафах, если они хорошо проветриваются; следует избегать биологического поглощения элемента. [30]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Этот период полуиспарения увеличивается до 16 часов, если его вместо этого поместить на золотую или платиновую поверхность; это может быть вызвано плохо изученными взаимодействиями между астатом и этими благородными металлами . [18]
  2. ^ Также возможно, что это сорбция на катоде. [40]
  3. ^ Алгоритм, используемый для создания шкалы Оллреда-Рохова, терпит неудачу в случае водорода, предоставляя значение, близкое к значению кислорода (3,5). Водороду вместо этого присваивается значение 2,2. Несмотря на этот недостаток, шкала Оллреда-Рохова достигла относительно высокой степени принятия. [50]
  4. ^ Йод может действовать как носитель, несмотря на то, что он реагирует с астатом в воде, поскольку для этих реакций требуется йодид (I − ), а не (только) I 2 . [56] [57]
  5. ^ Первоначальная попытка фторировать астат с использованием трифторида хлора привела к образованию продукта, который прилип к стеклу. Образовались монофторид хлора, хлор и тетрафторсилан. Авторы назвали эффект «загадочным», признав, что они ожидали образования летучего фторида. [79] Десять лет спустя было предсказано, что соединение нелетучее, в отличие от более легких галогенов, но похожее на фторид радона ; [80] к этому времени было показано, что последний является ионным. [81]
  6. ^ Другими словами, бета-распаду подвергалось какое-то другое вещество (до другого конечного элемента), а не полоний-218.
  7. ^ В таблице «период полураспада альфа-распада» относится к периоду полураспада, если не учитывать другие виды распада, кроме альфа-распада.
  8. ^ Это означает, что если исключить другие моды распада, кроме альфа, то астат-210 имеет период полураспада альфа-распада 4628,6 часов (128,9 дней), а астат-211 имеет один из всего лишь 17,2 часов (0,7 дней). Таким образом, астат-211 гораздо менее стабилен по отношению к альфа-распаду, чем астат-210.
  9. ^ "m1" означает, что это состояние изотопа является следующим возможным выше – с энергией, большей, чем – основное состояние. "m2" и подобные обозначения относятся к более высоким энергетическим состояниям. Номер может быть опущен, если есть только одно хорошо установленное метасостояние, например, астат-216m. Иногда используются другие методы обозначения.
  10. ↑ Эмсли [10] утверждает, что это название было утрачено из-за берклия , «несколько атомов которого могут быть получены в очень концентрированных урансодержащих месторождениях»; однако его утверждение не подтверждается ни одним первичным источником.
  11. ^ Нуклид обычно обозначается символом химического элемента, к которому принадлежит этот нуклид, которому предшествует неразделенное надстрочное массовое число и подстрочное атомное число нуклида, расположенное непосредственно под массовым числом. (Нейтроны можно рассматривать как ядра с атомной массой 1 и атомным зарядом 0, при этом символом является n.) При опущенном атомном числе его также иногда используют в качестве обозначения изотопа элемента в химии, связанной с изотопами.
  12. ^ Однако см. Нагацу и др. [123], которые заключили висмутовую мишень в тонкую алюминиевую фольгу и поместили ее в ниобиевый держатель, способный удерживать расплавленный висмут.
  13. ↑ См. также Лаврухину и Позднякова. [131]
  14. ^ Другими словами, одна s- атомная орбиталь углерода и три p-орбитали гибридизуются , образуя четыре новые орбитали, имеющие промежуточную форму между исходными s- и p-орбиталями.
  15. ^ «К сожалению, головоломка, с которой сталкивается ... область, заключается в том, что коммерческие поставки 211At ждут демонстрации клинической эффективности; однако демонстрация клинической эффективности требует надежной поставки 211At ». [121]

Ссылки

  1. ^ abc Arblaster, JW, ред. (2018). Selected Values ​​of the Crystallographic Properties of Elements . Materials Park, Ohio: ASM International. стр. 604. ISBN 978-1-62708-154-2.
  2. ^ abc Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . стр. 28. ISBN 978-0-08-037941-8.
  3. ^ ab Rothe, S.; Andreasev, AN; Antalic, S.; Borschevsky, A.; Capponi, L.; Cocolios, TE; De Witte, H.; Eliav, E.; et al. (2013). "Измерение первого потенциала ионизации астата методом лазерной ионизационной спектроскопии". Nature Communications . 4 : 1–6. Bibcode :2013NatCo...4E1835R. doi :10.1038/ncomms2819. PMC 3674244 . PMID  23673620. 
  4. ^ abcd Hermann, A.; Hoffmann, R.; Ashcroft, NW (2013). «Конденсированный астат: одноатомный и металлический». Physical Review Letters . 111 (11): 116404-1–116404-5. Bibcode : 2013PhRvL.111k6404H. doi : 10.1103/PhysRevLett.111.116404. PMID  24074111.
  5. ^ abc Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S.; Audi, G. (2021). "Оценка ядерных свойств NUBASE2020" (PDF) . Chinese Physics C. 45 ( 3): 030001. doi :10.1088/1674-1137/abddae.
  6. ^ "Астат (At) | AMERICAN ELEMENTS". American Elements: The Materials Science Company . Получено 4 апреля 2024 г.
  7. ^ abcdefg Ауди, Жорж; Берсильон, Оливье; Блашо, Жан; Вапстра, Аалдерт Хендрик (2003). «Оценка NUBASE свойств ядра и распада». Ядерная физика А . 729 : 3–128. Бибкод : 2003NuPhA.729....3A. doi :10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.
  8. ↑ Гринвуд и Эрншоу 2002, стр. 795.
  9. ^ abcdef Wiberg, N., ред. (2001). Holleman-Wiberg: Inorganic Chemistry. Перевод 101-го немецкого издания М. Иглсона и У. Д. Брюэра, редактор английского языка Б. Дж. Эйлетт. Academic Press. стр. 423. ISBN 978-0-12-352651-9.
  10. ^ abc Эмсли, Дж. (2011). Строительные блоки природы: путеводитель по элементам от А до Я (новое издание). Oxford University Press. стр. 57–58. ISBN 978-0-19-960563-7.
  11. ^ Kotz, JC; Treichel, PM; Townsend, J. (2011). Химия и химическая реактивность (8-е изд.). Cengage Learning. стр. 65. ISBN 978-0-8400-4828-8.
  12. ^ Jahn, TP (2010). MIPS и их роль в обмене металлоидов. Т. 679. Springer. стр. 41. ISBN 978-1-4419-6314-7.
  13. ^ Сикьерски, С.; Берджесс, Дж. (2002). Краткая химия элементов. Хорвуд. стр. 65, 122. ISBN 978-1-898563-71-6.
  14. ^ Maddock, AG (1956). «Астат». Приложение к «Комплексному трактату Меллора по неорганической и теоретической химии», Приложение II, Часть 1, (F, Cl, Br, I, At) . Longmans, Green & Co. (Ltd.). С. 1064–1079.
  15. ^ Гарретт, AB; Ричардсон, JB; Кифер, AS (1961). Химия: Первый курс современной химии. Ginn. стр. 313.
  16. ^ Seaborg, GT (2015). "Трансурановый элемент". Encyclopaedia Britannica . Получено 24 февраля 2015 г.
  17. ^ Oon, HL (2007). Выражение химии: подход к исследованию. John Wiley and Sons. стр. 300. ISBN 978-981-271-162-5.
  18. ^ Лаврухина и Поздняков 1970, с. 251.
  19. ^ Маклафлин, Р. (1964). «Спектр поглощения астата». Журнал оптического общества Америки . 54 (8): 965–967. Bibcode : 1964JOSA...54..965M. doi : 10.1364/JOSA.54.000965.
  20. ^ Лаврухина и Поздняков 1970, с. 235.
  21. ^ Донохью, Дж. (1982). Структуры элементов. Роберт Э. Кригер. стр. 400. ISBN 978-0-89874-230-5.
  22. ^ ab Вернон, Р. (2013). «Какие элементы являются металлоидами?». Журнал химического образования . 90 (12): 1703–1707 (1704). Bibcode : 2013JChEd..90.1703V. doi : 10.1021/ed3008457.
  23. ^ Бацанов, СС (1972). «Количественные характеристики металличности связей в кристаллах». Журнал структурной химии . 12 (5): 809–813. Bibcode :1972JStCh..12..809B. doi :10.1007/BF00743349. ISSN  0022-4766. S2CID  96816296.
  24. ^ Меринис, Дж.; Легу, Г.; Буисьер, Ж. (1972). «Этюд образования в фазе газообразных соединений межгалогеновых соединений астата при термохроматографии» [Изучение газофазного образования межгалогенных соединений астата методом термохроматографии]. Радиохимические и радиоаналитические письма (на французском языке). 11 (1): 59–64.
  25. ^ Takahashi, N.; Otozai, K. (1986). «Механизм реакции элементарного астата с органическими растворителями». Журнал радиоаналитической и ядерной химии . 103 (1): 1–9. Bibcode : 1986JRNC..103....1T. doi : 10.1007/BF02165358. S2CID  93572282.
  26. ^ Такахаши, Н.; Яно, Д.; Баба, Х. (1992). «Химическое поведение молекул астата». Труды Международной конференции по эволюции в приложениях пучков, Такасаки, Япония, 5–8 ноября 1991 г. , стр. 536–539.
  27. ^ Цукерман и Хаген 1989, стр. 21.
  28. ^ Куглер и Келлер 1985, стр. 110, 116, 210–211, 224.
  29. ^ Мейерс, РА (2001). «Химия галогенов». Энциклопедия физической науки и технологии (3-е изд.). Academic Press. стр. 197–222 (202). ISBN 978-0-12-227410-7.
  30. ^ ab Келлер, К.; Вольф, В.; Шани, Дж. (2011). «Радионуклиды, 2. Радиоактивные элементы и искусственные радионуклиды». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Т. 31. С. 89–117 (96). doi :10.1002/14356007.o22_o15. ISBN 978-3-527-30673-2.
  31. ^ Отозай, К.; Такахаши, Н. (1982). «Оценка химической формы точки кипения элементарного астата методом радиогазовой хроматографии». Radiochimica Acta . 31 (3–4): 201–203. doi :10.1524/ract.1982.31.34.201. S2CID  100363889.
  32. ^ Zumdahl, SS; Zumdahl, SA (2008). Химия (8-е изд.). Cengage Learning. стр. 56. ISBN 978-0-547-12532-9.
  33. ^ ab Housecroft, CE; Sharpe, AG (2008). Неорганическая химия (3-е изд.). Pearson Education. стр. 533. ISBN 978-0-13-175553-6.
  34. ^ Куглер и Келлер 1985, с. 116.
  35. ^ Burgers, Peter C.; Zeneyedpour, Lona; Luider, Theo M.; Holmes, John L. (2024). «Оценка термодинамических и физико-химических свойств щелочных астатидов: о прочности связи молекулярного астата (At2) и энтальпии гидратации астатида (At−)». Журнал масс-спектрометрии . 59 (4): e5010. doi : 10.1002/jms.5010 . ISSN  1076-5174. PMID  38488842.
  36. ^ Глушко, ВП; Медведев В.А.; Бергма, Джорджия (1966). Термические Константины Вещей . Том. 1. Накуа. п. 65.
  37. ^ Куглер и Келлер 1985, стр. 116–117.
  38. ^ Смит, А.; Эрет, У. Ф. (1960). Химия в колледже . Appleton-Century-Crofts. стр. 457.
  39. ^ ab Champion, J.; Seydou, M.; Sabatié-Gogova, A.; Renault, E.; Montavon, G.; Galland, N. (2011). «Оценка эффективной квазирелятивистской методологии, разработанной для изучения химии астата в водном растворе» . Physical Chemistry Chemical Physics . 13 (33): 14984–14992 (14984). Bibcode :2011PCCP...1314984C. doi :10.1039/C1CP20512A. PMID  21769335.
  40. ^ Миланов, М.; Доберенц, В.; Халкин, ВА; Маринов, А. (1984). «Химические свойства положительного однозарядного иона астата в водном растворе». Журнал радиоаналитической и ядерной химии . 83 (2): 291–299. Bibcode : 1984JRNC...83..291M. doi : 10.1007/BF02037143. S2CID  97361684.
  41. ^ аб Лаврухина и Поздняков 1970, с. 234.
  42. ^ Milesz, S.; Jovchev, M.; Schumann, D.; Khalkin, VA (1988). «Комплексы EDTA астата». Журнал радиоаналитической и ядерной химии . 127 (3): 193–198. Bibcode : 1988JRNC..127..193M. doi : 10.1007/BF02164864. S2CID  93032218.
  43. ^ ab Guérard, F.; Gestin, J.-F.; Brechbiel, MW (2013). «Производство [211At]-астатированных радиофармацевтических препаратов и их применение в направленной терапии α-частицами». Cancer Biotherapy and Radiopharmaceuticals . 28 (1): 1–20. doi :10.1089/cbr.2012.1292. PMC 3545490 . PMID  23075373. 
  44. ^ Champion, J.; Alliot, C.; Renault, E.; Mokili, BM; Cherel, M.; Galland, N.; Montavon, G. (2010). «Стандартные окислительно-восстановительные потенциалы астата и видообразование в кислой среде». Журнал физической химии A. 114 ( 1): 576–582 (581). Bibcode : 2010JPCA..114..576C. doi : 10.1021/jp9077008. PMID  20014840. S2CID  15738065.
  45. ^ Dolg, M.; Kuchle, W.; Stoll, H.; Preuss, H.; Schwerdtfeger, P. (1991). " Ab Initio Pseudopotentials for Hg to Rn: II. Молекулярные расчеты гидридов Hg to At и фторидов Rn". Молекулярная физика . 74 (6): 1265–1285 (1265, 1270, 1282). Bibcode :1991MolPh..74.1265D. doi :10.1080/00268979100102951.
  46. ^ Saue, T.; Faegri, K.; Gropen, O. (1996). «Релятивистские эффекты в связывании тяжелых и сверхтяжелых галогенидов водорода». Chemical Physics Letters . 263 (3–4): 360–366 (361–362). Bibcode : 1996CPL...263..360S. doi : 10.1016/S0009-2614(96)01250-X.
  47. ^ Барыш, М. (2010). Релятивистские методы для химиков. Springer. стр. 79. ISBN 978-1-4020-9974-8.
  48. ^ Thayer, JS (2005). «Релятивистские эффекты и химия самых тяжелых элементов главной группы». Журнал химического образования . 82 (11): 1721–1727 (1725). Bibcode : 2005JChEd..82.1721T. doi : 10.1021/ed082p1721.
  49. ^ Вульфсберг, Г. (2000). Неорганическая химия . University Science Books. стр. 37. ISBN 978-1-891389-01-6.
  50. ^ Смит, Д. У. (1990). Неорганические вещества: прелюдия к изучению описательной неорганической химии . Cambridge University Press. стр. 135. ISBN 978-0-521-33738-0.
  51. ^ Леймбах, Д.; Сандберг, Дж.; Янъян, Г.; и др. (февраль 2020 г.). «Сродство к электрону астата». Nature Communications . 11 (1): 3824. arXiv : 2002.11418 . Bibcode : 2020NatCo..11.3824L. doi : 10.1038/s41467-020-17599-2. PMC 7393155. PMID  32733029. 
  52. ^ Андерс, Э. (1959). «Химия технеция и астата». Annual Review of Nuclear Science . 9 : 203–220. Bibcode : 1959ARNPS...9..203A. doi : 10.1146/annurev.ns.09.120159.001223 . (требуется подписка)
  53. ^ "Подтвержден сверхтяжелый элемент 117 – на пути к "Острову стабильности"". GSI Helmholtz Centre for Heavy Ion Research. Архивировано из оригинала 3 августа 2018 года . Получено 26 июля 2015 года .
  54. ^ азбука Нефедов, В.Д.; Норсеев, Ю. В.; Торопова, М.А.; Халкин, Владимир Алексеевич (1968). «Астат». Российское химическое обозрение . 37 (2): 87–98. Бибкод : 1968RuCRv..37...87N. doi : 10.1070/RC1968v037n02ABEH001603. S2CID  250775410. (требуется подписка)
  55. ^ Атен, AHW младший; Доргест, Т.; Хольштейн, Ю.; Моекен, HP (1952). «Секция 5: Радиохимические методы. Аналитическая химия астата». Аналитик . 77 (920): 774–777. Бибкод : 1952Ана....77..774А. дои : 10.1039/AN9527700774. (требуется подписка)
  56. ^ abcdef Цукерман и Хаген 1989, стр. 31.
  57. ^ ab Zuckerman & Hagen 1989, стр. 38.
  58. ^ Чаттерджи, Саяндев; Червински, Кеннет Р.; Фицджеральд, Хилари А.; Лейкс, Эндрю Л.; Ляо, Цзуолей; Людвиг, Рассел К.; Макбрайд, Кэти М.; Власенко, Владислав П. (2020). «Новые платформы для приложений доставки лекарств». Серия Woodhead Publishing по биоматериалам . Woodhead Publishing . Подраздел 16.4.2: Окислительно-восстановительное поведение. doi : 10.1016/B978-0-323-91376-8.00012-4.
  59. ^ Куглер и Келлер 1985, стр. 213–214.
  60. ^ Куглер и Келлер 1985, стр. 214–218.
  61. ^ Куглер и Келлер 1985, с. 211.
  62. ^ Куглер и Келлер 1985, стр. 109–110, 129, 213.
  63. ^ Дэвидсон, М. (2000). Современная химия бора. Королевское химическое общество. стр. 146. ISBN 978-0-85404-835-9.
  64. ^ abcd Цукерман и Хаген 1989, стр. 276.
  65. ^ Elgqvist, J.; Hultborn, R.; Lindegren, S.; Palm, S. (2011). «Рак яичников: предыстория и клинические перспективы». В Speer, S. (ред.). Целевая радионуклидная терапия . Lippincott Williams & Wilkins. стр. 380–396 (383). ISBN 978-0-7817-9693-4.
  66. ^ abc Цукерман и Хаген 1989, стр. 190–191.
  67. ^ Брукхарт, М .; Грант, Б.; Вольпе, А.Ф. (1992). «[(3,5-(CF 3 ) 2 C 6 H 3 ) 4 B]-[H(OEt 2 ) 2 ] + : удобный реагент для получения и стабилизации катионных, высокоэлектрофильных металлоорганических комплексов». Organometallics . 11 (11): 3920–3922. doi :10.1021/om00059a071.
  68. ^ Куглер и Келлер 1985, с. 111.
  69. ^ Сердженту, Думитру-Клаудиу; Тезе, Дэвид; Сабатье-Гогова, Андреа; Аллиот, Сирилл; Го, Нин; Бассель, Фадель; Да Силва, Исидро; Денио, Дэвид; Морис, Реми; Чемпион, Джули; Галланд, Николя; Монтавон, Жиль (2016). «Достижения в определении диаграммы Астата Пурбе: преобладание AtO (OH) 2 - над At - в основных условиях». хим. Евро. Дж . 22 (9): 2964–71. doi : 10.1002/chem.201504403. ПМИД  26773333.
  70. ^ Куглер и Келлер 1985, с. 222.
  71. ^ Лаврухина и Поздняков 1970, с. 238.
  72. ^ ab Kugler & Keller 1985, стр. 112, 192–193.
  73. ^ Куглер и Келлер 1985, с. 219.
  74. ^ Цукерман и Хаген 1989, стр. 192–193.
  75. ^ Цукерман и Хаген 1990, стр. 212.
  76. ^ Бринкман, Джорджия; Атен, HW (1963). «Разложение дииод-астатата цезия (I), (CsAtI 2 )». Радиохимика Акта . 2 (1): 48. doi :10.1524/ract.1963.2.1.48. S2CID  99398848.
  77. ^ Цукерман и Хаген 1990, стр. 60.
  78. ^ Цукерман и Хаген 1989, стр. 426.
  79. ^ Аппельман, Э. Х.; Слот, Э. Н.; Штудиер, М. Х. (1966). «Наблюдение соединений астата методом времяпролетной масс-спектрометрии». Неорганическая химия . 5 (5): 766–769. doi :10.1021/ic50039a016.
  80. ^ Pitzer, KS (1975). «Фториды радона и элемента 118». Журнал химического общества, Chemical Communications . 5 (18): 760b–761. doi :10.1039/C3975000760B.
  81. ^ Bartlett, N.; Sladky, FO (1973). «Химия криптона, ксенона и радона». В Bailar, JC; Emeléus, HJ; Nyholm, R.; et al. (ред.). Comprehensive Inorganic Chemistry . Vol. 1. Pergamon. pp. 213–330. ISBN 978-0-08-017275-0.
  82. ^ Болл, П. (2002). Ингредиенты: Экскурсия по элементам . Oxford University Press. С. 100–102. ISBN 978-0-19-284100-1.
  83. ^ Лаврухина и Поздняков 1970, стр. 227–228.
  84. ^ Эллисон, Ф.; Мерфи, Э.Дж.; Бишоп, Э.Р.; Соммер, А.Л. (1931). «Доказательства обнаружения элемента 85 в некоторых веществах». Physical Review . 37 (9): 1178–1180. Bibcode : 1931PhRv...37.1178A. doi : 10.1103/PhysRev.37.1178. (требуется подписка)
  85. ^ "Alabamine & Virginium". Время . 15 февраля 1932. Архивировано из оригинала 30 сентября 2007.
  86. ^ Trimble, RF (1975). «Что случилось с алабамином, вирджинием и иллинием?». Журнал химического образования . 52 (9): 585. Bibcode : 1975JChEd..52..585T. doi : 10.1021/ed052p585. (требуется подписка)
  87. ^ MacPherson, HG (1934). «Исследование магнитооптического метода химического анализа». Physical Review . 47 (4): 310–315. Bibcode : 1935PhRv...47..310M. doi : 10.1103/PhysRev.47.310.
  88. ^ abc Mellor, JW (1965). Всеобъемлющий трактат по неорганической и теоретической химии. Longmans, Green. стр. 1066. OCLC  13842122.
  89. ^ ab Burdette, SC; Thornton, BF (2010). «Finding Eka-Iodine: Discovery Priority in Modern Times» (PDF) . Bulletin for the History of Chemistry . 35 : 86–96. Архивировано (PDF) из оригинала 9 октября 2022 г.
  90. ^ Шерри, Э. (2013). Повесть о 7 элементах (Google Play ред.). Oxford University Press. стр. 188–190, 206. ISBN 978-0-19-539131-2.
  91. ^ Карлик, Б .; Бернерт, Т. (1942). «Über Eine Vermutete β-Strahlung des Radium A und die Natürliche Existenz des Elementes 85» [О предполагаемом β-излучении радия А и естественном существовании элемента 85]. Naturwissenschaften (на немецком языке). 30 (44–45): 685–686. Бибкод : 1942NW.....30..685K. дои : 10.1007/BF01487965. S2CID  6667655. (требуется подписка)
  92. ^ Ли-Смит, А.; Миндер , В. (1942). «Экспериментальное доказательство существования элемента 85 в семействе тория». Nature . 150 (3817): 767–768. Bibcode : 1942Natur.150..767L. doi : 10.1038/150767a0. S2CID  4121704. (требуется подписка)
  93. ^ Корсон, Маккензи и Сегре 1940.
  94. ^ ab Davis, Helen Miles (1959). The Chemical Elements (PDF) (2-е изд.). Science Service , Ballantine Books . стр. 29. Архивировано из оригинала (PDF) 23 августа 2017 г. Получено 14 августа 2016 г.
  95. ^ Карлик, Б.; Бернерт, Т. (1943). «Eine Neue Natürliche α-Strahlung» [Новое природное α-излучение]. Naturwissenschaften (на немецком языке). 31 (25–26): 298–299. Бибкод : 1943NW.....31..298K. дои : 10.1007/BF01475613. S2CID  38193384. (требуется подписка)
  96. ^ Карлик, Б.; Бернерт, Т. (1943). «Das Element 85 in den Natürlichen Zerfallsreihen» [Элемент 85 в цепях естественного распада]. Zeitschrift für Physik (на немецком языке). 123 (1–2): 51–72. Бибкод : 1944ZPhy..123...51K. дои : 10.1007/BF01375144. S2CID  123906708. (требуется подписка)
  97. ^ Ледерер, CM; Холландер, JM; Перлман, I. (1967). Таблица изотопов (6-е изд.). John Wiley & Sons . С. 1–657.
  98. ^ ab Corson, DR (2003). "Астат". Chemical & Engineering News . 81 (36): 158. doi :10.1021/cen-v081n036.p158.
  99. ^ Корсон, Маккензи и Сегре 1940, стр. 672, 677.
  100. ^ Гамильтон, Дж. Г.; Солей, М. Х. (1940). «Сравнение метаболизма йода и элемента 85 (эка-йод)». Труды Национальной академии наук . 26 (8): 483–489. Bibcode : 1940PNAS ... 26..483H. doi : 10.1073/pnas.26.8.483 . PMC 1078214. PMID  16588388. 
  101. ^ Нейман, Х. М. (1957). «Исследования распределения растворителей в химии астата». Журнал неорганической и ядерной химии . 4 (5–6): 349–353. doi :10.1016/0022-1902(57)80018-9.
  102. ^ Джонсон, GL; Лейнингер, RF; Сегре, E. (1949). «Химические свойства астата. I». Журнал химической физики . 17 (1): 1–10. Bibcode :1949JChPh..17....1J. doi :10.1063/1.1747034. hdl : 2027/mdp.39015086446914 . S2CID  95324453.
  103. ^ Дрейер, И.; Дрейер, Р.; Чалкин, ВА (1979). «Катионы астата в водных растворах; Получение и некоторые характеристики». Радиохимические и радиоаналитические письма (на немецком языке). 36 (6): 389–398.
  104. ^ ab Aten, AHW Jr. (1964). Химия астата . Достижения в неорганической химии и радиохимии. Том 6. С. 207–223. doi :10.1016/S0065-2792(08)60227-7. ISBN 978-0-12-023606-0.
  105. ^ ab Fry, C.; Thoennessen, M. (2013). «Открытие изотопов астата, радона, франция и радия». Atomic Data and Nuclear Data Tables . 09 (5): 497–519. arXiv : 1205.5841 . Bibcode : 2013ADNDT..99..497F. doi : 10.1016/j.adt.2012.05.003. S2CID  12590893.
  106. ^ Кокконен, Хна. «Свойства распада новых изотопов 188At и 190At» (PDF) . Университет Ювяскюля . Проверено 8 июня 2023 г.
  107. ^ abcd Лаврухина и Поздняков 1970, с. 229.
  108. ^ Ранкама, К. (1956). Изотопная геология (2-е изд.). Пергамон Пресс. п. 403. ИСБН 978-0-470-70800-2.
  109. ^ Lide, DR, ред. (2004). CRC Handbook of Chemistry and Physics (85-е изд.). CRC Press. стр. 14–10. ISBN 978-0-8493-0485-9.
  110. ^ ab Stwertka, Albert. Путеводитель по стихиям , Oxford University Press, 1996, стр. 193. ISBN 0-19-508083-1 
  111. ^ Лаврухина и Поздняков 1970, с. 228–229.
  112. ^ Азимов, И. (1957). Только триллион. Абеляр-Шуман. С. 24.
  113. ^ Kolthoff, IM; Elving, PJ, ред. (1964). Трактат по аналитической химии . Часть II: Аналитическая химия элементов. Том 4. Нью-Йорк: Interscience Encyclopedia. стр. 487.
  114. ^ Куглер и Келлер 1985, стр. 4.
  115. ^ Maiti, M.; Lahiri, S. (2011). "Сечение образования радионуклидов At из реакций 7 Li+ nat Pb и 9 Be+ nat Tl". Physical Review C. 84 ( 6): 07601–07604 (07601). arXiv : 1109.6413 . Bibcode :2011PhRvC..84f7601M. doi :10.1103/PhysRevC.84.067601. S2CID  115321713.
  116. ↑ Гринвуд и Эрншоу 2002, стр. 796.
  117. ^ Куглер и Келлер 1985, стр. 5.
  118. ^ abcd Герман, А.; Тарканьи, Ф.; Такач, С.; Сюч, З.; Шубин Ю.Н.; Дитюк, А.И. (2005). «Экспериментальное исследование сечений реакций, индуцированных α-частицами на 209Bi». Прикладное излучение и изотопы . 63 (1). Эльзевир Б.В.: 1–9. doi :10.1016/j.apradiso.2005.01.015. ISSN  0969-8043.
  119. ^ аб Маити, Мумита; Лахири, Сусанта; Кумар, Дипак; Чоудхури, Дибясри (2017). «Выделение радионуклидов астата без добавления носителя из облученной α-частицами эвтектической мишени свинца-висмута: классический метод». Прикладное излучение и изотопы . 127 . Эльзевир Б.В.: 227–230. doi :10.1016/j.apradiso.2017.06.020. ISSN  0969-8043.
  120. ^ Нака, Садахиро; Ооо, Кадзухиро; Сираками, Ёсифуми; Куримото, Кента; Сакаи, Тошихиро; Такахаси, Кадзухиро; Тоёсима, Ацуши; Ван, Ян; Хаба, Хиромицу; Като, Хироки; Томияма, Нориюки; Ватабе, Тадаси (15 апреля 2024 г.). «Производство раствора [211At]NaAt в соответствии с требованиями GMP для клинического исследования по инициативе исследователя». EJNMMI Радиофармация и химия . 9 (1). дои : 10.1186/s41181-024-00257-z . ISSN  2365-421X. ПМЦ 11018728 . ПМИД  38619655. 
  121. ^ abcdef Залуцкий, MR; Прушинский, M. (2011). «Астатин-211: производство и доступность». Current Radiopharmaceuticals . 4 (3): 177–185. doi :10.2174/1874471011104030177. PMC 3503149. PMID  22201707 . 
  122. ^ ab Larsen, RH; Wieland, BW; Zalutsky, MRJ (1996). «Оценка внутренней циклотронной мишени для производства 211 At через реакцию 209 Bi (α,2n) 211 At». Applied Radiation and Isotopes . 47 (2): 135–143. Bibcode : 1996AppRI..47..135L. doi : 10.1016/0969-8043(95)00285-5. PMID  8852627.
  123. ^ Нагацу, К.; Минегиши, КХ; Фукада, М.; Сузуки, Х.; Хасегава, С.; Чжан, М. (2014). «Производство 211 At методом вертикального облучения пучком». Applied Radiation and Isotopes . 94 : 363–371. Bibcode : 2014AppRI..94..363N. doi : 10.1016/j.apradiso.2014.09.012. PMID  25439168.
  124. ^ Барбет, Дж.; Буржуа, М.; Шатал, Дж. (2014). «Радиофармацевтические препараты на основе циклотрона для ядерной медицинской терапии». В RP; Баум (ред.). Терапевтическая ядерная медицина . Springer. стр. 95–104 (99). ISBN 978-3-540-36718-5.
  125. ^ ab Wilbur, DS (2001). «Преодоление препятствий для клинической оценки радиофармпрепаратов, меченных 211At». Журнал ядерной медицины . 42 (10): 1516–1518. PMID  11585866.
  126. ^ abcd Лаврухина и Поздняков 1970, с. 233.
  127. ^ Гопалан, Р. (2009). Неорганическая химия для студентов. Universities Press. стр. 547. ISBN 978-81-7371-660-7.
  128. ^ Стигбранд, Т.; Карлссон, Дж.; Адамс, Г. П. (2008). Целевая радионуклидная терапия опухолей: биологические аспекты. Springer. стр. 150. ISBN 978-1-4020-8695-3.
  129. ^ Gyehong, G.; Chun, K.; Park, SH; Kim, B. (2014). «Производство α-частиц, испускающих 211 At с использованием 45 МэВ α-пучка». Physics in Medicine and Biology . 59 (11): 2849–2860. Bibcode : 2014PMB....59.2849K. doi : 10.1088/0031-9155/59/11/2849. PMID  24819557. S2CID  21973246.
  130. ^ Куглер и Келлер 1985, стр. 95–106, 133–139.
  131. ^ Лаврухина и Поздняков 1970, стр. 243–253.
  132. ^ Куглер и Келлер 1985, с. 97.
  133. ^ Линдегрен, С.; Бэк, Т.; Йенсен, Х. Дж. (2001). «Сухая перегонка астатина-211 из облученных висмутовых мишеней: экономящая время процедура с высоким выходом восстановления». Applied Radiation and Isotopes . 55 (2): 157–160. Bibcode : 2001AppRI..55..157L. doi : 10.1016/S0969-8043(01)00044-6. PMID  11393754.
  134. ^ Yordanov, AT; Pozzi, O.; Carlin, S.; Akabani, GJ; Wieland, B.; Zalutsky, MR (2005). "Wet Harvesting of No-carrier-added 211At from an Irradiated 209Bi Target for Radiopharmaceutical Applications" . Журнал радиоаналитической и ядерной химии . 262 (3): 593–599. Bibcode :2005JRNC..262..593Y. doi :10.1007/s10967-005-0481-7. S2CID  93179195.
  135. ^ ab Балкин, Итан; Хэмлин, Дональд; Ганьон, Кэтрин; Чьян, Минг-Куан; Пал, Суджит; Ватанабэ, Шигеки; Уилбур, Д. (18 сентября 2013 г.). «Оценка метода мокрой химии для изоляции полученного на циклотроне [211At]астата». Applied Sciences . 3 (3): 636–655. CiteSeerX 10.1.1.383.1903 . doi : 10.3390/app3030636 . ISSN  2076-3417. 
  136. ^ abc Вертес, Надь и Кленчар 2003, стр. 337.
  137. ^ Залуцкий, Майкл; Вайдьянатан, Ганесан (1 сентября 2000 г.). «Радиотерапевтические средства с меченым астатином-211 — новый подход к направленной альфа-частичной радиотерапии». Current Pharmaceutical Design . 6 (14): 1433–1455. doi :10.2174/1381612003399275. PMID  10903402.
  138. ^ Уилбур, Д. Скотт (20 февраля 2013 г.). «Загадочный астат». Nature Chemistry . 5 (3): 246. Bibcode : 2013NatCh...5..246W. doi : 10.1038/nchem.1580 . PMID  23422568.
  139. ^ Вертес, Надь и Кленчар 2003, с. 338.
  140. ^ ab Фишер, Д. (1995). "Устная история доктора Патрисии Уоллес Дурбин, доктора философии". Исследования радиации у человека: воспоминания о ранних годах . Министерство энергетики США, Управление экспериментов по радиации у человека . Получено 25 марта 2015 г.
  141. ^ Vaidyanathan, G.; Zalutsky, MR (2008). «Астатовые радиофармацевтические препараты: перспективы и проблемы». Current Radiopharmaceuticals . 1 (3): 177–196. doi :10.2174/1874471010801030177. PMC 2818997 . PMID  20150978. 
  142. ^ Лаврухина и Поздняков 1970, стр. 232–233.
  143. ^ Оделл, TT Jr.; Аптон, AC (2013) [Мягкая обложка перепечатки твердой обложки 1-го издания 1961 г.]. "Поздние эффекты внутренне депонированных радиоизотопов". В Schwiegk, H.; Turba, F. (ред.). Радиоактивные изотопы в диагностике и терапии физиологии [ Radioaktive Isotope in Physiologie Diagnostik Und Therapie ]. Springer-Verlag. стр. 375–392 (385). ISBN 978-3-642-49477-2.

Библиография

Внешние ссылки