아스타틴 At

발견의 역사

멘델레예프는 아이오딘 아래의 빈칸을 '에카아이오딘'이라 부르며 새 원소를 예측했다. 1930년대에는 '알라바민', '헬베튬' 등 여러 발견 주장이 나왔지만 모두 인정받지 못했다.

1940년 미국 캘리포니아 대학교 버클리의 데일 코슨, 케네스 매켄지, 에밀리오 세그레는 사이클로트론으로 가속한 알파 입자를 비스무트-209에 쏘아 85번 원소를 인공적으로 만들어 냈다. 세그레는 앞서 테크네튬(43)의 발견에도 참여한 인물이다. 이후 1943년 오스트리아의 베르타 카를리크와 트라우데 베르네르트가 자연의 방사성 붕괴 사슬 속에서도 아스타틴을 확인했다.

이름의 유래

이름은 그리스어로 '불안정한'을 뜻하는 '아스타토스(astatos)'에서 왔다. 모든 동위원소가 금세 붕괴해 버리는 성질을 그대로 표현한 이름이다. 영어 이름 끝의 -ine은 플루오린·염소·브로민·아이오딘처럼 할로젠 원소에 붙이는 어미다. 한국어 이름은 '아스타틴'이다.

주요 용도

아스타틴은 극미량만 만들 수 있어 산업적 용도는 없다. 가장 기대를 모으는 분야는 의학이다.

• 표적 알파 치료: 아스타틴-211은 반감기가 약 7.2시간으로 병원까지 운반해 쓸 수 있을 만큼 길고, 알파선을 내어 주변 정상 조직 손상을 줄이면서 암세포를 공격할 수 있다. 항체나 표적 분자에 붙여 갑상선암, 백혈병 등에 쓰는 임상 연구가 진행되고 있다.
• 기초 연구: 가장 무거운 할로젠으로서 상대론적 효과가 화학적 성질에 어떤 영향을 주는지 연구하는 대상이다.

동위원소

아스타틴의 모든 동위원소는 방사성이다. 가장 오래 사는 아스타틴-210도 반감기가 약 8.1시간에 불과하다. 의료용 아스타틴-211(약 7.2시간)은 사이클로트론에서 비스무트-209에 알파 입자를 쏘아 만든다. 자연에서는 우라늄·토륨 붕괴 사슬의 곁가지에서 아스타틴-218, 219 같은 동위원소가 아주 잠깐 생긴다.

생활 속 원소

지구 지각 전체에 어느 순간 존재하는 아스타틴은 1g 안팎에 불과한 것으로 추정된다. 눈에 보이는 덩어리를 만들면 자신의 방사선이 내는 열로 곧바로 증발해 버릴 것으로 예상된다. 2013년 이론 계산은 응축된 아스타틴이 다른 할로젠과 달리 금속 성질을 띨 가능성을 제시했지만 실험으로 확인되지는 않았다. 일상에서 접할 일은 전혀 없다.