用于测量a的电子亲和力的设置。a离子束被发送到包含多个组件的设备。激光(红色)照在离子上，以测量提取离子的多余电子(插图1)并将离子变成中性原子(插图2)所需的能量。 图片：D.Leimbach等)
使用欧洲核子研究组织ISOLDE核物理设施的一组研究人员首次测量了化学元素a的所谓电子亲和力，stat是地球上最稀有的天然元素。刚刚发表在《自然通讯》上的一篇论文中描述的结果对于基础研究和应用研究都非常重要。除了提供迄今为止该元素迄今未知的特性并允许测试理论模型之外，这一发现也具有实际意义，因为stat是通过靶向α疗法产生用于癌症治疗的化学化合物的有希望的候选者。
电子亲和力是将电子加到气相中性原子形成负离子时释放的能量。它是化学元素的最基本特性之一。与电离能以及从原子中除去电子所需的能量一起，它定义了元素的其他几个特征，例如其电负性-元素吸引原子间化学键中共享电子的能力。
尽管a在1940年代被发现，但对其属性的了解主要是基于理论计算或从元素周期表中其亲属的属性推断得出的。是卤素家族的成员，其中包括氯和碘。这是因为Earth在地球上稀缺，并且实验室中可能产生的微量元素会阻止使用传统技术来测量其性质。一个值得注意的例外是以前测量的元素的电离能量ISOLDE。
在新的ISOLDE研究中，首先通过从质子同步加速器助推器向at靶发射高能质子束，首先产生a原子与其他原子。然后将a原子进行负离子化，然后提取同位素211 At的离子，并将其发送到特殊的测量设备，在该设备中，可调谐能量的激光照射在离子上，以测量提取211 At 多余电子所需的能量。离子并将其转变为中性原子。
通过此测量，ISOLDE研究人员获得的a电子亲和力值为2.41578 eV。该值与作者使用最新的理论计算得出的值一致，表明stat的电子亲和力是所有卤素中最低的，但仍大于卤素族以外的任何其他元素。到目前为止已经测量过的
如果还不够的话，研究人员继续使用推导的电子亲和力和先前对电离能的测量来确定a的其他一些特性，例如其电负性。
这些性质与研究211 At化合物在靶向性α疗法中的可能用途的研究有关，靶向α疗法是向癌细胞传递α射线的疗法。砹211 At是α辐射的一个理想的来源，但大部分的211在被调查化合物从快速释放遭受211在负离子，所述化合物到达癌细胞之前可能损害健康细胞。
研究的主要作者戴维•莱姆巴赫(David Leimbach)说：“我们的结果可以用来提高我们对这种释放反应以及对211 At化合物的稳定性的了解，这些化合物正在考虑用于靶向α疗法。” “此外，我们的发现为测量比a更重的元素的电子亲和性铺平了道路，潜在地是一次产生一个原子的超重元素。”
“根据目前的结果，我们结束了在ISOLDE进行为期10年的研究工作，以确定stat的基本性质，电离能和电子亲和力，最终使我们能够得出a的电负性，” Sebastian Rothe补充说。
