Αυτό είναι το πιο σπάνιο στοιχείο στη Γη – Υπάρχουν λιγότερα από 25 γραμμάρια

Υπάρχουν 118 επιβεβαιωμένα στοιχεία στον περιοδικό πίνακα, σύμφωνα με την τελευταία καταμέτρηση. Ωστόσο, από αυτόν τον τεράστιο αριθμό στοιχείων, είναι πάνω από εννέα φορές πιο πιθανό να έρθετε σε επαφή με μόλις πέντε από ό,τι με τα υπόλοιπα 113.

Συγκεκριμένα, σύμφωνα με το IFL Science, αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι, από όλα τα δεκάδες στοιχεία που βρίσκονται στον φλοιό της Γης, αυτά τα πέντε – οξυγόνο, πυρίτιο, αλουμίνιο, σίδηρος και ασβέστιο – αποτελούν συνολικά πάνω από το 92%. Στην πραγματικότητα, σχεδόν τα μισά από τα άτομα που συναντάμε καθημερινά είναι οξυγόνο, καθιστώντας το μακράν το στοιχείο με τη μεγαλύτερη αφθονία στον πλανήτη.

Έτσι, στο άλλο άκρο της κλίμακας έχουμε την αστατίνη: Το σπανιότερο φυσικό στοιχείο στη Γη. Μάλιστα, θεωρείται ότι λιγότερα από 25 γραμμάρια του στοιχείου αυτού υπάρχουν σε ολόκληρο τον πλανήτη ανά πάσα στιγμή. Στην πραγματικότητα, είναι τόσο σπάνιο που οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν ακόμη βασικές πληροφορίες για το εν λόγω στοιχείο, όπως το πώς μοιάζει, σύμφωνα με το Chemical & Engineering News.

Η αστατίνη πήρε το όνομά της από την ελληνική λέξη «ασταθής» και πρόκειται για απίστευτα ραδιενεργό στοιχείο, με χρόνο ημιζωής λίγο πάνω από οκτώ ώρες, ακόμη και στην πιο σταθερή του μορφή, την αστατίνη-210. Αυτό σημαίνει ότι ακόμη και αν καταφέρετε να πάρετε στα χέρια σας λίγη από την αστατίνη, ύστερα από 24 ώρες θα έχει απομείνει μόνο το ένα όγδοο από αυτήν – το υπόλοιπο θα έχει διασπαστεί είτε σε βισμούθιο-206 είτε σε πολώνιο-210, σύμφωνα με το Science Alert.

Eπισημαίνεται ότι αυτό είναι το πιο σταθερό ισότοπο – οι περισσότερες μορφές αστατίνης έχουν χρόνο ημιζωής ένα δευτερόλεπτο ή λιγότερο. Στη στοιχειώδη μορφή του, τα πράγματα γίνονται ακόμη πιο ασταθή: Είναι τόσο ραδιενεργό που αν είχατε αρκετό για να το δείτε με γυμνό μάτι, θα εξατμιζόταν κυριολεκτικά από την ίδια του τη θερμότητα.

Γιατί η αστατίνη βάζει δύσκολα στους χημικούς

Ενώ οι επιστήμονες είναι κατά κάποιον τρόπο σε θέση να ασχοληθούν άμεσα με την αστατίνη, μπορούν να το κάνουν μόνο με την τεχνητή δημιουργία της μέσω πυρηνικών αντιδράσεων – συνήθως βομβαρδίζοντας το βισμούθιο-209 με σωματίδια άλφα.

Επομένως, τα περισσότερα από όσα γνωρίζουμε για το στοιχείο προέρχονται από θεωρητικές εργασίες και όχι από πρακτικά πειράματα. Για παράδειγμα, πιστεύουμε ότι η αστατίνη πιθανώς μοιάζει με μαύρο στερεό, επειδή βρίσκεται στη στήλη των αλογόνων του περιοδικού πίνακα. Τα αλογόνα γίνονται πιο σκούρα καθώς γίνονται βαρύτερα: To φθόριο είναι ουσιαστικά άχρωμο, το χλώριο είναι κιτρινοπράσινο, το βρώμιο είναι κόκκινο-καφέ και το ιώδιο είναι σκούρο γκρι-βιολετί. Με άλλα λόγια, σύμφωνα με τη λογική αυτή, η αστατίνη, ως το επόμενο αλογόνο στον περιοδικό πίνακα, θα πρέπει να είναι ακόμα πιο σκούρα.

Φυσικά, αυτό προϋποθέτει ότι το στοιχείο δεν μοιάζει στην πραγματικότητα περισσότερο με μέταλλο παρά με αλογόνο – ένα ερώτημα που διχάζει τους χημικούς, δεδομένου ότι η αστατίνη βρίσκεται, επίσης, κατά μήκος μιας διαγώνιας γραμμής στον περιοδικό πίνακα που περιέχει μεταλλοειδή όπως το βόριο και το πυρίτιο. Στις χημικές αντιδράσεις, άλλοτε δρα σαν αλογόνο και άλλοτε σαν μέταλλο, αντιστέκεται στην εύκολη ταξινόμηση ακόμη και από τους ειδικούς.

Θα μπορούσε να συμβάλλει σε αντικαρκινική θεραπεία;

Παρά το γεγονός ότι είναι τόσο σπάνια ώστε να είναι πρακτικά ανύπαρκτη – και τόσο μπερδεμένη που ουσιαστικά δεν γνωρίζουμε τίποτα γι’ αυτήν με βεβαιότητα – η αστατίνη μπορεί να αποδειχθεί ότι έχει μερικές πολύ σημαντικές πρακτικές εφαρμογές. Καθώς το στοιχείο διασπάται, εκπέμπει ραδιενεργά σωματίδια που σχηματίζονται από τον συνδυασμό δύο πρωτονίων και δύο νετρονίων, τα οποία είναι, για διάφορους λόγους, πολύ καλά στο να στοχεύουν τα καρκινικά κύτταρα.

Ο Μεχράν Μακβαντί, ακτινολόγος στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου της Πενσυλβάνια, είχε δηλώσει το 2020 στο Chemical and Engineering News, περιοδικό που εκδίδεται από την Αμερικανική Χημική Εταιρεία, ότι εκπέμπει λιγότερα σωματίδια άλφα από άλλα ισότοπα όπως το ακτίνιο-225 – αυτό το καθιστά λιγότερο ισχυρό, αλλά πιο εστιασμένο στις εκπομπές του. Η αστατίνη έχει εξαιρετικά σύντομο χρόνο ημιζωής, πράγμα που σημαίνει ότι δεν θα παραμείνει για μεγάλο χρονικό διάστημα. Είναι σημαντικό ότι εκπέμπει μόνο σωματίδια άλφα, δηλαδή τα λιγότερο επιβλαβή από τα διάφορα είδη ακτινοβολίας.

Εάν οι επιστήμονες μπορούσαν να συνδέσουν τα ισότοπα αστατίνης με μόρια που στοχεύουν τον καρκίνο, τότε, ίσως να ήταν σε θέση να δημιουργήσουν μια αντικαρκινική θεραπεία που θα μπορούσε να «κόψει» το DNA ενός καρκινικού κυττάρου και να αφήσει τον περιβάλλοντα ιστό σχετικά αβλαβή. Όσον αφορά στις πιθανές θεραπείες για τον καρκίνο, δήλωσε ο Μεχράν Μακβαντί πως «τίποτα δεν μπορεί να πλησιάσει καν την ίδια στοχευμένη δραστικότητα».

Φυσικά, υπάρχει μια πολύ μεγάλη επιφύλαξη σε όλα αυτά: Οι ερευνητές πρέπει πρώτα να πάρουν στα χέρια τους το στοιχειο. Δεδομένου ότι είναι τόσο σπάνιο και ασταθές, αυτό δεν είναι εύκολη υπόθεση και ίσως γι’ αυτό το στοιχείο εξακολουθεί να είναι επίσημα καταχωρισμένο ως στοιχείο που δεν έχει γνωστό βιολογικό ρόλο ή χρήσεις εκτός έρευνας. Εντούτοις, ίσως αυτό να είναι και το καλύτερο. Εξάλλου, αν ξέραμε ότι ήταν πραγματικά σημαντικό, θα χρειαζόμασταν πιθανότατα πολύ περισσότερα από 25 γραμμάρια του στοιχείου.

Πηγή: ieidiseis.gr