Что труднее всего найти во Вселенной?

Редче любого металла, любого минерала, настолько редкого, что если вы просканируете всю землю, все шесть миллионов миллиардов миллиардов килограммов или 13 000 000 000 000 000 000 000 000 фунтов нашей планеты, вы найдете только одну унцию?

Что такое редкое, что никогда не видели напрямую, потому что, если бы вы могли получить достаточное количество этого вместе, оно бы самоиспарилось от собственного радиоактивного тепла?

Что это за вещи, которые нельзя увидеть или найти? Ну, вот подсказка. Он скромно расположен в нижнем ряду Периодической таблицы, внизу справа, в ячейке с пометкой «В».

iStockphoto.com

«Ат» означает астат. Это элемент с 85 протонами, упакованными в его ядро, таким образом, атомный номер «85».

iStockphoto.com

Проблема в том, что в ограниченном пространстве есть что-то около 85 протонов, что не нравится природе. Почти сразу, как только они сжимают кусочки ядерного материала, они выплевываются или добавляются, и пуф! Это больше не астатин.

Этот элемент имеет период полураспада примерно 8 часов, а это означает, что если бы вы могли оставить его комок на столе (вы не можете), половина его распалась бы за 8 часов, а затем каждые 8 ​​часов другая половина исчезала бы. пока через несколько дней на столе не останется астата. Его прозвище должно быть «До свидания!»

Для сравнения, кусок висмута (атомный номер 83) теряет половину своих атомов за 20 миллиардов миллиардов лет. Так что астатин быстро мигает. Его название происходит от греческого «астастос», что означает «нестабильный».

Откуда вы знаете, что это там?

Как вы обнаруживаете то, что не видите и не можете найти? Что ж, по словам научного обозревателя (и постоянного сотрудника Radiolab) Сэма Кина, вы верите, что это должно быть, и оно придет.

В своей книге Исчезающая ложка Сэм объясняет, что когда собиралась таблица Менделеева, никто не видел атома с 85 протонами, а — потому что ящик с 85 находится прямо под ящиком с йодом («I» — атомный номер 53).

iStockphoto.com

. они полагали, что когда он появится, он может напоминать йод.Элементы, имеющие общий вертикальный столбец, часто имеют одинаковое поведение. Более того, они полагали, что более тяжелые атомы можно заставить распадаться и стали астатин (правда, ненадолго). Или более легкие атомы можно сделать более тяжелыми. Думая, что он появится, в 1930-х годах многие физики пытались создать некий «элемент 85».

Алабамин! Даккин! Гельвеция!

В 1931 году физик из Алабамы сказал: «Я сделал это!» и он назвал свое открытие «алабамин» (первооткрыватели получают права на наименование), но его работа была признана недействительной. Химик из Дакки (сейчас Бангладеш, затем Индия) сказал: «Я понял!» и назвал свою версию «даккин», но его метод оказался ошибочным. Следующим пришел швейцарский химик и назвал свое открытие «гельвеций» от «Гельвеция» (лат. «Швейцария»), но никто не мог воспроизвести то, что он сделал, пока, наконец, трое ученых из Беркли не сделали это правильно, и он стал Астатином.

Проверьте грызуна.

iStockphoto.com

Несколько лет спустя небольшое количество созданного в лаборатории астатина было введено морской свинке, и его следы были обнаружены в щитовидной железе маленького грызуна. где вы обычно найдете йод! Таким образом, элемент вел себя как его сосед сверху! Теперь они были уверены. «Астат остается единственным элементом, открытие которого было подтверждено не приматами», — пишет Сэм.

Альма-матер-изинг

Но со всеми этими топонимами я задался вопросом, почему ученые из Беркли не назвали свой элемент в честь Беркли?

Что ж, сообщает Сэм, ученые из Калифорнийского университета в Беркли открыли так много элементов в 40-х и 50-х годах, что им можно запастись терпением. Элемент 85 – астат. Элемент 97 является называется берклием. Элемент 98 называется Калифорний. Эти открытия привели Житель Нью-Йорка размышлять о том, что если бы они только подождали дольше, они могли бы назвать свое полное имя.

. университет . навсегда потерял шанс увековечить себя в атомных таблицах с такой последовательностью, как universitium (97), ofium (98), californium (99), berkelium (100).

Ученые из Беркли Гленн Сиборг и Альберт Гиорсо быстро ответили, указав, что если бы они сделали «universitium» «ofium», то оказались бы на опасной территории. Что, если некоторые ученые из Нью-Йоркского университета найдут элементы 99 и 100 и назовут их «невий и йоркий»? Тогда Беркли вручил бы Нью-Йоркскому университету корону из четырех элементов.

Житель Нью-Йорка Сотрудники, болеющие за домашнюю команду, с энтузиазмом приняли вызов: «Мы уже работаем в наших офисных лабораториях над «ньюиумом» и «йоркиумом», — написали они в ответ. «Пока у нас есть только имена».

Ах, суета науки!

Некоторые из вас скажут, что другой элемент, франций (атомный номер 87), еще более нестабилен, чем астат, и вы правы. Его прозвище должно быть "ушел!" Как пишет Сэм: «Если бы у вас был миллион атомов самого долгоживущего типа астата, половина из них распалась бы за 400 минут. Аналогичный образец франция просуществовал бы 20 минут. Франций настолько хрупок, что практически бесполезен. " Однако астат встречается реже и может использоваться для лечения рака щитовидной железы.

Чтобы получить более официальную версию открытия Астатина, вот синопсис от Chemistry World:

Астат был вторым синтетическим элементом, окончательно идентифицированным всего через три года после того, как технеций был выделен Карло Перрье и Эмилио Сегре из Университета Палермо. На самом деле этот элемент был создан на циклотронном ускорителе частиц Калифорнийского университета в Беркли, где Сегре провел следующее лето, продолжая свои исследования. Но за много миль от Италии правительство Муссолини приняло антисемитские законы, запрещавшие таким евреям, как Сегре, занимать университетские должности; поэтому он остался там, где был, устроившись на работу в Беркли, а в 1940 году он помог открыть Астатин вместе с Дейлом Корсоном. Тогда он был постдоком, а позже стал президентом Корнельского университета и студентом-грантодателем Кеннетом Маккензи.Они бомбардировали лист металлического висмута, который находится через две двери от астата в периодической таблице, альфа-частицами, чтобы получить астат 211, период полураспада которого составляет около 7 1/2 часов, и он аккуратно заполнил пробел в периодической таблице как раз в тот момент. под йодом. Сегре стал руководителем группы Манхэттенского проекта по созданию первого атомного оружия. И только когда Вторая мировая война закончилась, троица предложила имя Астатин для своего открытия. Оно произошло от греческого слова, означающего неустойчивость.