Astato (At)

Principais propriedades

O astato é o mais pesado dos halogênios e um dos elementos menos conhecidos experimentalmente. Nunca se acumulou material suficiente para ver o elemento a olho nu: o calor liberado por sua própria radioatividade vaporizaria imediatamente qualquer porção macroscópica. Assim, valores de densidade, cor e temperaturas de transição são estimativas ou extrapolações, não medidas diretas.

O que se sabe vem de experimentos com quantidades minúsculas em solução e em fase gasosa. Eles indicam um comportamento intermediário entre halogênio e metal, com formação do íon negativo típico da família, mas também de espécies catiônicas incomuns para o grupo, e uma volatilidade menor que a do iodo. Medições realizadas em aceleradores forneceram sua energia de ionização e reforçaram a previsão de que o astato metálico teria caráter mais metálico que os demais halogênios.

Ocorrência na natureza

Ocorre na natureza somente como produto passageiro de ramificações menores das cadeias de decaimento do urânio e do tório. Como todos os seus isótopos têm meia-vida curta, os átomos formados desaparecem em minutos ou horas, e a quantidade total existente na crosta terrestre em qualquer instante é estimada em poucas dezenas de gramas, o que faz do astato o elemento natural mais raro conhecido. Ele se forma e se desfaz continuamente, sem nunca se acumular.

Processo de obtenção

Não há e não pode haver produção em escala. A extração a partir de minérios é impossível porque a quantidade presente é desprezível e efêmera. Todo o astato estudado é gerado em aceleradores de partículas, pela irradiação de alvos de bismuto, e obtido em quantidades da ordem de nanogramas ou microgramas, imediatamente separadas e utilizadas antes que decaiam. Poucos laboratórios no mundo dispõem da combinação de acelerador, química de alta velocidade e licenciamento necessária para esse trabalho.

Aplicações

Na prática, o astato não tem aplicação industrial ou comercial de qualquer tipo, e sua importância se limita à pesquisa. A exceção promissora está na medicina experimental: o astato-211 emite partículas alfa de alcance curtíssimo e meia-vida de poucas horas, combinação atraente para a terapia alfa direcionada, em que o radionuclídeo é ligado a moléculas que se fixam em células tumorais. Estudos clínicos iniciais estão em andamento em alguns centros, mas o fornecimento depende de aceleradores próximos ao hospital, o que limita fortemente a disseminação da técnica.

Riscos e precauções

O astato existe em quantidades tão pequenas que não representa risco ambiental nem ocupacional fora dos poucos laboratórios que o produzem. Nesses locais, os cuidados são os da radioproteção aplicada a emissores alfa de meia-vida curta: contenção, blindagem, controle de volatilidade e monitoramento individual, sob licenciamento da autoridade nuclear. Seu uso médico experimental ocorre exclusivamente em protocolos de pesquisa aprovados por comitês de ética e conduzidos por equipes de medicina nuclear. Para qualquer atividade envolvendo material radioativo, valem a ficha de informações de segurança e a orientação de profissionais habilitados.

História da descoberta

Dale Corson, Kenneth MacKenzie e Emilio Segrè produziram o elemento em 1940, na Universidade da Califórnia, irradiando bismuto em um cíclotron e identificando o novo elemento por suas propriedades radioativas. O espaço de número atômico 85 na tabela periódica havia resistido a décadas de tentativas e a vários anúncios equivocados de descoberta em minerais. Anos mais tarde, confirmou-se que o astato também surge naturalmente, em quantidades ínfimas, nas cadeias de decaimento do urânio.

Origem do nome

Do grego astatos, instável, escolhido por seus descobridores em referência à característica que define o elemento: nenhum de seus isótopos permanece por muito tempo.

Isótopos relevantes

Todos os isótopos são radioativos e de meia-vida curta; ²¹⁰At apresenta a mais longa, de algumas horas.

Isótopos são átomos do mesmo elemento com quantidades diferentes de nêutrons. Eles compartilham o comportamento químico, mas diferem em massa e em estabilidade nuclear. Veja a definição no glossário.

Curiosidades

• É o elemento mais raro da natureza: toda a crosta terrestre contém, a cada instante, uma quantidade da ordem de algumas dezenas de gramas.
• Nenhum ser humano jamais viu uma amostra visível de astato, e suas propriedades físicas macroscópicas são, em grande parte, estimadas.
• Foi o penúltimo espaço vazio da tabela periódica entre os elementos até o número 92 a ser preenchido, apenas em 1940.