85At[210]

原子序数 85 · 卤素

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。

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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
17
周期6
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

1s2↑↓
2s2↑↓
2p6↑↓↑↓↑↓
3s2↑↓
3p6↑↓↑↓↑↓
3d10↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
4s2↑↓
4p6↑↓↑↓↑↓
4d10↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
4f14↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
5s2↑↓
5p6↑↓↑↓↑↓
5d10↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
6s2↑↓
6p5↑↓↑↓

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。