砹 (astatine)

元素周期表第6周期ⅦA族元素。化学符号At，原子序数85，元素的相对原子质量210(半衰期最长的砹同位素)，是卤族中最重的元素，为人工放射性元素。

1940年美国科学家科森(D．R．Corson)、麦肯齐(K．R．Mackenzie)和西格雷(E．G．Segre)利用回旋加速器加速能量为38MeV的α粒子轰击铋钯，通过核反应。209Bi(α，2n)²¹¹ At，首先发现和合成了85号元素砹的同位素⁸⁵ At，其半衰期为8．5h，以希腊文as ta tos(不稳定)命名新元素为astatine。

砹虽为人工放射性元素，但自然界确有砹的存在，自然界存在的砹都是天然放射性衰变系的衰变产物。砹的天然放射性同位素有²¹⁵At、²¹⁶At、²¹⁸At和²¹⁹At等4种。在铀矿物中存在痕量的短寿命的砹同位素；在镭族放射性同位素中的镭A进行很微小的分支衰减时，产生一个半衰期为2s的同位素²¹⁸ At；在钶铀系中的钶K进行很微小的分支衰减时，产生一个半衰期为0．9s的²¹⁹ At。砹在地壳中的存在量极微少，只有4×10^-23 ，总量少于28．4g(约1英两)。用人工放射方法已发现质量数在196～219间全部砹同位素。

由于砹的同位素半衰期短，而且数量少，其性质大多是用外推法由它的同族元素得到的估计值。砹原子的外层电子构型为(Xe)4f ¹⁴ 5d ¹⁰ 6s² 6p⁵，原子半径为57pm(At⁺ )和227pm(At ^- )，电负性2．2，熔点575K，沸点610K，电子亲和势(At→At ^- )270kJ／mol。砹有21个同位素，最重要的同位素是²¹⁰ At(半衰期8．5h)和²¹¹ At(元素的原子相对质量210．9875，半衰期7．21h)。砹同位素的核性质列举于表。

                        砹同位素的核性质

  质量数

  半衰期

  衰变类型

  质量数

  半衰期

  衰变类型

  质量数

  半衰期

  衰变类型

    196
    197
    198
    199
    200
    201
    202
    203
    204

    O．3s
    O．48
    4．9s
    7．Os
    42s
  1．5min
  3．Omin
  7．4rain
  9．2min

    α
    α
    α
    α
    α，β+
    α，β+
    β+，α
    β+，α
    β+，α

    205
    206
    207
    208
    209
    2lO
    211
    212
    213

  26．2min
  29．4min
    1．8h
    1．63h
    5．4h
    8．3h
    7．22h
    0．314s
 1．1×10-7 s

    β十，a
    β十，a
    β十，a
    β+，a
 
    β+ +a
    α

    α
    α
 

    214
    215
    216
    217
    218
    219
 
 
 

 5．6×10-7 s
  1×10-4 s
  3×10-4 s
 3．23×lO-2 s
    ～2s
    O．9min
 
 
 

      α

α   

α

α，β

α，β

α  ，β     

砹有-1、0、+1、+3、+5、+7等6种价态。它在溶液中的化学性质类似碘，当砹以游离元素形式存在于溶液中时，它可以被苯萃取。溶液中的元素砹可以被SO₂ 还原，也可以被溴氧化。在卤族元素中砹最具正电性，它的具有共沉淀特性的氧化态类似于碘离子、游离碘和碘酸离子的氧化态。强氧化剂可使砹产生一个砹酸离子，但得不到高砹酸离子(perastatate)，游离的砹极易获得。砹易沉积在铜、铋和银的表面上，也易沉积在含不溶的硫化物的沉淀中和新沉淀的碲元素上，砹这方面的性质和钋相似。

砹本身无毒，但其放出的射线对人体有害。动物实验证明，。²¹¹ At类似碘，易为人身的甲状腺所吸收。因此，砹放射出的α粒子对甲状腺组织起破坏作用。