L’elemento naturale più raro della Terra si vaporizza se ne raccogli troppo

La scoperta dell’astatina: l’elemento più raro della Terra

La tavola periodica degli elementi è composta da 118 elementi confermati, ma tra questi, solo cinque – ossigeno, silicio, alluminio, ferro e calcio – costituiscono più del 92% della crosta terrestre. L’ossigeno, in particolare, rappresenta quasi la metà degli atomi che incontriamo ogni giorno, rendendolo l’elemento più abbondante sul pianeta. Tuttavia, all’altro estremo della scala, troviamo l’astatina: l’elemento naturalmente più raro sulla Terra. Si stima che esistano meno di 25 grammi di astatina in tutto il mondo in qualsiasi momento. La sua rarità è tale che gli scienziati non hanno ancora informazioni di base sull’elemento, come il suo aspetto.

• La scoperta dell’astatina: l’elemento più raro della Terra

• Potenziali applicazioni pratiche dell’astatina

L’astatina prende il nome dalla parola greca che significa “instabile”, un nome appropriato considerando la sua incredibile radioattività. La sua forma più stabile, l’astatina-210, ha un’emivita di poco più di otto ore, il che significa che anche se si riuscisse a ottenere dell’astatina, dopo 24 ore ne rimarrebbe solo un ottavo, il resto si sarebbe trasformato in bismuto-206 o polonio-210. E questa è l’isotopo più stabile – la maggior parte delle forme di astatina hanno emivite di un secondo o meno. In forma elementare, l’astatina è così radioattiva che, se ne avessimo abbastanza da vederla ad occhio nudo, si vaporizzerebbe da sola a causa del proprio calore.

Gli scienziati sono in grado di gestire l’astatina direttamente solo creandola artificialmente attraverso reazioni nucleari, solitamente bombardando il bismuto-209 con particelle alfa. La maggior parte delle informazioni che abbiamo sull’elemento proviene quindi da lavori teorici piuttosto che da sperimentazioni pratiche. Ad esempio, si pensa che l’astatina assomigli probabilmente a un solido nero, poiché si trova nella colonna degli alogeni della tavola periodica. Gli alogeni diventano più scuri man mano che aumentano di peso: il fluoro è essenzialmente incolore, il cloro è giallo-verde, il bromo è rosso-marrone e lo iodio è grigio-violetto scuro – quindi, si presume che l’astatina, essendo il prossimo alogeno nella lista, dovrebbe essere ancora più scura.

Tuttavia, c’è chi sostiene che l’elemento possa essere più simile a un metallo che a un alogeno, poiché l’astatina si trova anche lungo una linea diagonale nella tavola periodica che contiene metalloidi come il boro e il silicio. Nelle reazioni chimiche, a volte si comporta come un alogeno e altre volte come un metallo, resistendo a una facile classificazione anche da parte degli esperti.

Potenziali applicazioni pratiche dell’astatina

Nonostante sia così rara da essere praticamente inesistente e così confusa che non ne sappiamo praticamente nulla con certezza, l’astatina potrebbe rivelarsi utile per alcune importanti applicazioni pratiche. Mentre l’elemento decade, emette particelle alfa: particelle radioattive composte da una combinazione di due protoni e due neutroni, che per vari motivi sono particolarmente efficaci nel colpire le cellule tumorali.

“L’astatina è l’oro di mezzo degli emettitori alfa”, ha detto Mehran Makvandi, radiologo presso la scuola di medicina dell’Università della Pennsylvania, alla rivista Chemical and Engineering News nel 2020. Emite meno particelle alfa rispetto ad altri isotopi come l’attinio-225, ha spiegato Makvandi, il che la rende meno potente, ma più mirata nelle sue emissioni. Ha un’emivita estremamente breve, il che significa che non rimarrà a lungo. Importante è che emette solo particelle alfa, il tipo di radiazione meno dannoso.

Se gli scienziati riuscissero ad attaccare isotopi di astatina a molecole che colpiscono il cancro, potrebbero essere in grado di creare un trattamento anti-cancro che potrebbe tagliare il DNA di una cellula cancerosa e lasciare il tessuto circostante relativamente illeso. Quando si tratta di potenziali trattamenti contro il cancro, Makvandi ha detto: “niente può nemmeno avvicinarsi a quella stessa potenza mirata”.

Certo, c’è un grande avvertimento a tutto ciò: i ricercatori devono prima ottenere l’astatina. Poiché è così rara e instabile, non è un compito facile, motivo per cui l’elemento è ancora ufficialmente elencato come privo di ruoli biologici noti o usi al di fuori della ricerca.

Ma forse è meglio così. Dopotutto, se sapessimo che è davvero importante, probabilmente avremmo bisogno di molto più di 25 grammi di astatina, non è vero?