I due elementi più rari sulla Terra: in pochi li conoscono
Astato e Francio sono molto scarsi ed estremamente radioattivi, non sappiamo nemmeno il loro colore: in pochi li conoscono, sono gli elementi più rari della Terra
La tavola periodica degli elementi è stata una tappa fondamentale nel percorso scolastico di molti italiani: qualcuno l’ha studiata in modo più approfondito, altri le hanno dato solo uno sguardo. Alcuni elementi li conosciamo benissimo: idrogeno, elio, cobalto, ferro, nichel – questi ultimi possono essere trovati anche negli asteroidi, tra l’altro. Ma anche gli studenti che ci hanno passato sopra più tempo probabilmente non hanno mai sentito parlare dell’astato e del francio, i due elementi più rari dell’intero pianeta.
Astato
L’astato è talmente raro in natura che non sappiamo esattamente nemmeno di che colore sia. Sulla tavola periodica ha il numero atomico 85 e la sigla At. Si trova nella parte destra della tavola, al di sotto dello Iodio.
Oltre a essere l’elemento meno abbondante sulla Terra, è anche tra i più instabili: ha un periodo di disintegrazione – o emivita – di poco più di sette ore. Un’emivita simile, tra gli svariati minuti e un giorno, l’hanno per esempio il francio, di cui parleremo tra poco, il rutherfodio o il bohrio: tutti elementi radioattivi. Per capirci, la maggior parte degli elementi è stabile, quindi non si disintegra, o lo fa in milioni di anni.
Quindi l’astato è un elemento radioattivo, cosa che rende molto più difficile studiarlo. Servono laboratori e tecnologie specifiche, e standard di sicurezza molto elevati. Ma questa sua radioattività rende l’isotopo dell’astato potenzialmente utile in campo medico, come radiofarmaco per la cura del cancro: il suo nucleo infatti è in grado di rilasciare energia sotto forma di particelle alfa, che potrebbero essere depositate in una cellula cancerosa. Ma vista la sua scarsezza e la breve vita, per il momento rimangono applicazioni teoriche, e mai direttamente sperimentate.
Sono tanti gli scienziati che hanno studiato l’astato, o ci hanno provato. Il primo è stato Fred Allison, negli anni Trenta: un tentativo fallito, come quello di molti altri dopo di lui. Ci sono riuscite Traude Bermert e Berta Karlik, due scienziate rispettivamente australiana e austriaca, negli anni della Seconda Guerra Mondiale: hanno sintetizzato l’astato e sono anche riuscite a produrre artificialmente l’isotopo 211-At.
Francio
A solo due numeri di distanza dall’astato sulla tavola periodica c’è il Francio. Ha il numero atomico 87 e la sigla Fr. È nella prima colonna della tavola periodica a sinistra, e come abbiamo detto è radioattivo: ha il periodo di disintegrazione più breve.
È un metallo alcalino prodotto dal decadimento radioattivo di nuclei più pesanti. A sua volta disintegrandosi produce astato, radio e radon. Venne scoperto solo un anno prima dell’Astato, nel 1939, anche questa volta grazie a una scienziata donna: la chimica francese Marguerite Chaterine Perey, diretta collaboratrice di Marie Curie. Una scoperta difficile, ottenuta dopo anni di lavoro e purificando campioni di lantanio che contenevano attinio. È stato l’ultimo elemento della tavola periodica di Mendeleev a essere scoperto.
È il secondo elemento più raro: si stima che sulla crosta terrestre non ce ne siano più di 30 grammi. Viste le due caratteristiche di scarsità e instabilità, non ci sono applicazioni pratiche per il francio. È usato solo in ricerca, in particolare per la spettroscopia.