什麼是砹元素

在之前的文章當中，我們介紹了碘元素的性質和發現史。碘也是大家最為熟知的一種元素了，而今天咱們要介紹的這個元素相比于碘元素來說。知名度并不是很高，可能有很多人都沒有聽說過，但也正因如此它又被稱作是“地球上最為稀有的天然元素”，這個元素就是砹（At）。地球最多的元素是氧，地球最少的元素是砹，記住哦。

砹，原子序數為85。與之前我們介紹的幾個元素同屬為鹵素一族，化學符号為At。這個化學符号來自于希臘語“astator”，即不确定，不穩定的意思。砹是一種極其稀少的天然放射性元素。是鐳、钍這些元素在自動分裂過程當中的一種産物，當然砹元素本身也屬于放射性元素。現如今已發現質量數為196~219的全部砹同位素。而在這其中，除了215、216、218、219是天然放射性同位素以外，其餘的都是通過人工核反應合成的。

如同astator所表示的意思一樣，這種元素非常的不穩定，在砹元素剛剛被發現的8個小時裡，就有一半的砹原子核分裂變成了别的元素。在這其中最穩定的同位素是砹-210。但即便是這樣，它的半衰期也不到8.1小時，這還是最長的。所以在任何時候，地殼當中所含的砹都不會超過50克，而是與銀化合生成難以溶解的AgAt。這也是為什麼這種元素如此稀少的一個重要原因。

制我們簡單的生活，為我們簡單的時光點綴希望。不能說我們總要多熱愛生活，但總要有一顆懂得欣賞和珍惜的心。

砹元素的性質

相比于其他的鹵族元素來說，比如碘，砹看起來更像金屬。而且它的活潑性比較低，除了用a粒子轟擊铋人工合成以外，鈾和钍也會自然衰變成砹元素。依照鹵族元素的顔色變化趨勢來分析，分子量和原子序數越大顔色也就越深。這樣看來的話，砹有極大的可能變成看起來接近于黑色的固體。它在受熱的時候同樣會升華，隻不過相比于碘蒸氣來說，它的顔色更加黑暗。在鹵族元素當中，砹的毒性是最小的，比重是最大的。但一定要記住，毒性再小也是放射性元素，這裡隻是相比于其他的鹵族元素來比較的。

由于這種元素不僅壽命短而且還不穩定，所以基本上難以積聚，哪怕隻有一克的純元素。因此我們根本無法看到這種元素具體是個什麼樣子。即便是這樣科學家們還是取得了20多種砹的同位素，這已經是相當難得的事情了。另外砹很有可能與金屬離子形成離子鍵，就好比鈉一樣。其他的鹵族元素可以從砹鹽中将其置換出來。同樣砹也可以與氫反應形成砹化氫，如果溶解在水中會形成氫砹酸。

砹有-1、1、 1、 3、 5、 7等6種價态。當它在溶液當中時其化學性質與碘類似，屬于遊離元素的形式，也可以被萃取。而且在溶液當中的砹既可以被SO2還原，也可以被溴氧化。在鹵素裡砹最具有正電性，它的具有共沉澱特性的氧化钛跟碘離子和遊離碘非常相似。某些強氧化劑可以讓砹産生一個砹酸離子，同時砹很容易沉積在銅和銀的表面上，這一點钋元素非常的像。

砹元素的發現史

砹元素的發現可以說是非常的曲折多舛。砹的概念最早由門捷列夫提出。當時他指出這種未知的元素為類碘。是莫斯萊所确定的原子序數為85的元素。人們根據門捷列夫的推斷，認為這應該是一個鹵素，也就是成鹽元素。于是當時的人們就嘗試着從各種鹽類物質裡去尋找，當然這根本就是行不通的。甚至英國化學家費利恩德還特地選擇在最熱的時候去死海尋找。後來又有化學家們嘗試着利用光譜技術和原子量作為突破口去尋找，也都沒有成功。

1931年來自美國亞拉巴馬州工藝學院的阿力生教授宣布，在王水和獨居石的作用下萃取發現了85号元素，并且還給這個元素起名叫做Ab，可是不久之後連磁光分析法本身都被指認為不科學，所以用這種方法發現的元素也不會成立。

一直到1940年來自意大利的化學家埃米利奧發現了85号元素，并且給它命名為At。後來他移居到美國，又與美國的科學家科裡森和麥肯齊在加州大學的伯克利分校，用素有“原子大炮”之稱的回旋加速器加速氦原子核來轟擊铋209，最終取得了終極85号元素——亞碘，也就是砹。在被發現近8個小時之後，就有超過一半的原子核分裂成了别的元素。之後人們在鈾礦當中也發現了砹，這說明在大自然裡也存在着天然砹，隻不過數量太少，在地殼當中的含量隻有10億億億分之一，算算還不到20克，真的是真“砹”難尋了。

砹元素的用途

由于砹元素極為稀少，而且将其聚集在一起又非常的困難。不像碘元素那樣在自然界當中含量豐富，而且又有像維多利亞碘礦這樣的大型儲備源支持用以工業方面的建設。因此人們哪怕是連它的廬山真面目都見不到。雖然砹元素極為短暫的半衰期，在科研方面沒有什麼太大的實際應用價值。但其穩定的同位素在醫學方面卻有着極為重要的作用。尤其是近幾年最為熱門的核醫學。比如砹211能釋放a粒子且半衰期為穩定7.2小時。就可以應用在放射治療方面。從小鼠的研究實驗方面所獲得的結果來看，砹211不僅有較好的治療效果，而且沒有毒性，不會破壞正常組織。而同樣為放射性元素的磷32，其抗腫瘤活性要差的許多。因此a粒子為放射源放療人類腫瘤在醫學上有着極為重要的開發和利用價值。例如放射性同位素碘131就可以釋放很強的a射線，這些砹粒子可以沉澱在甲狀腺當中，用來診斷甲狀腺疾病。

砹元素本身是無毒的，但是其放射出來的射線對人體有害，根據大量的動物實驗表明211At與碘類似。極易被人體甲狀腺所吸收，因此砹放射出的粒子，對甲狀腺組織有巨大的破壞作用。

回看砹元素的發現史我們不難看出，雖然它沒有其他鹵族元素的發現那樣轟轟烈烈讓人永留青史，但也算是經曆了一波三折。盡管砹元素自上世紀40年代就已被人們所發現，但是由于其數量太過于稀少，因此人們對它的了解還很局限。這就是地球上最為稀少的元素，砹。雖說其化學性質看起來比較雞肋，但是其特殊的物理性質卻可以在未來用以癌症和甲狀腺類疾病的治療。這也印證了那句話：每一個存在的事物都有着自己存在的理由。對于砹元素在未來醫學上的應用，我們還是很期待的！下一期我們将來介紹鹵族元素當中的最後一個元素，也是鹵族元素裡最年輕的小弟弟。看看這個最年輕的元素，又有什麼獨特的魅力吧。

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