原子序数 85 · 卤素
砹 At
别名: Astatine
砹(At)是第85号元素,是一种卤素,也是天然存在的最稀有的元素之一。它的每一种同位素都会在数小时或更短的时间内衰变,因此从来没有人收集到肉眼可见的量,它的许多性质至今仍只能靠预测得知。
主要性质
| 原子序数 | 85 |
|---|---|
| 原子量 | [210] (无稳定同位素,方括号内为代表性同位素的质量数) |
| 分类 | 卤素 |
| 族 | 17 |
| 周期 | 6 |
| 区 | p |
| 物态(25 °C,1 atm) | 固态 |
| 熔点 | 575 K (301.9 °C) |
| 沸点 | — |
| 密度 | 7 g/cm³ |
| 电负性(鲍林标度) | 2.2 |
| 原子半径(范德华半径) | 202 pm |
| 第一电离能 | 9.5 eV |
| 电子亲和能 | 2.8 eV |
| 氧化态 | 7, 5, 3, 1, -1 |
| 发现 | 1940 |
电子排布
- 简写
- [Xe]6s2 4f14 5d10 6p5
- 完整
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2 5p6 5d10 6s2 6p5
- 各电子层电子数
- 2 · 8 · 18 · 32 · 18 · 7
轨道表示式
在周期表中的位置
发现历史
门捷列夫预言碘的下方存在一种元素,称之为“类碘”。20世纪30年代出现了多项发现声明,包括“alabamine”和“helvetium”,但都经不起推敲。
1940年,加州大学伯克利分校的戴尔·科森、肯尼斯·麦肯齐和埃米利奥·塞格雷用回旋加速器产生的α粒子轰击铋-209,制得了85号元素。塞格雷此前还是锝(43号)的共同发现者。1943年,奥地利的贝尔塔·卡尔利克和特劳德·贝尔纳特证明,砹也作为放射性衰变链中的短寿命成员天然存在。
名称由来
名称来自希腊语 astatos,意为“不稳定的”,恰如其分地描述了这种所有同位素都会迅速衰变的元素。英文词尾-ine沿用了其他卤素的命名模式:fluorine、chlorine、bromine和iodine。中文“砹”以石字旁加“艾”字,取其读音。
主要用途
砹只能生产出极微量,因此没有工业用途。它的前景在于医学和研究:
- 靶向α治疗:砹-211半衰期约7.2小时,足以运送到医院,它发射的α粒子能杀死癌细胞,同时更好地保护周围组织。临床研究正把它连接到抗体和其他靶向分子上,用于治疗甲状腺癌和白血病等癌症。
- 基础化学:作为实验研究过的最重的卤素,它展示了相对论效应如何改变化学行为。
同位素
砹的所有同位素都具有放射性。即使寿命最长的砹-210,半衰期也只有约8.1小时。医用砹-211是在回旋加速器中用α粒子轰击铋-209制得的。在自然界中,砹-218和砹-219等同位素会在铀和钍衰变链的次要分支上昙花一现。
日常生活中
据估计,在任何时刻,整个地壳中只含有约1克砹。一块肉眼可见的砹,很可能会因自身放射性产生的热量而立即汽化。2013年的一项理论研究认为,凝聚态的砹可能与其他卤素不同,呈金属性,但这尚未得到实验验证。你在日常生活中永远不会接触到砹。
小知识
- 据估计,整个地壳在任何时刻都只含有约1克砹。
- 从来没有人见过肉眼可见的砹样品。
- 理论研究认为,砹可能是唯一表现得像金属的卤素。
同族元素 (17)
数据来源 · 性质:PubChem Periodic Table(美国 NIH/NLM 公开数据)· 原子量:CIAAW 2024 简化标准原子量 · 名称:Wikidata(CC0),韩文名称遵循大韩化学会。获取日期 2026-09-23。