அஸ்டாடைன்: அரிதான தனிமத்தைப் பற்றிய ஒரு பார்வை
அஸ்டாடைன் (At) என்பது 85 அணு எண் கொண்ட ஒரு வேதியியல் தனிமம் ஆகும். இது அறியப்பட்ட ஹாலோஜன்களிலேயே மிகவும் கனமானது மற்றும் கால அட்டவணையில் அயோடினுக்குக் கீழே அமைந்துள்ளது. இது அதிக கதிரியக்கத் தனிமம் என்பதால், அதன் அனைத்து ஐசோடோப்புகளும் நிலையற்றவை மற்றும் விரைவாகச் சிதைவடைகின்றன. இந்த உள்ளார்ந்த நிலையற்ற தன்மை அஸ்டாடைனை விதிவிலக்காக அரிதானதாகவும், ஆய்வு செய்ய சவாலானதாகவும் ஆக்குகிறது.
பொதுவான, அன்றாடப் பயன்பாடுகள் இல்லாதது
அஸ்டாடைன் அதன் தீவிர அரிதான தன்மை, மிகக் குறுகிய அரை ஆயுள் மற்றும் தீவிர கதிரியக்கம் காரணமாக எந்தவொரு பொதுவான, அன்றாடப் பயன்பாடுகளையும் கொண்டிருக்கவில்லை. நீண்ட காலம் வாழும் ஐசோடோப்பான அஸ்டாடைன்-210 இன் அரை ஆயுள் வெறும் 8.1 மணிநேரம் மட்டுமே. இதன் பொருள், தொகுக்கப்பட்ட எந்தவொரு அளவும் விரைவாகக் குறைந்துவிடுகிறது, இதனால் எந்தவொரு பரவலான பயன்பாட்டிற்கும் இது நடைமுறைக்கு ஒவ்வாதது. இதன் இருப்பு முதன்மையாக அறிவியல் ஆர்வத்திற்கு உரியது.
பொதுவான பயன்பாட்டிற்காக இல்லாவிட்டாலும், அஸ்டாடைன் ஐசோடோப்புகள், குறிப்பாக அஸ்டாடைன்-211, சோதனை மருத்துவ ஆராய்ச்சியில், குறிப்பாக புற்றுநோய்க்கான இலக்கு ஆல்பா சிகிச்சை (targeted alpha therapy - TAT) என்பதில் குறிப்பிடத்தக்க ஆர்வத்தை ஏற்படுத்துகின்றன. இந்த சிகிச்சையில், அஸ்டாடைன்-211, ஒரு இலக்கு மூலக்கூறுடன் இணையும்போது, உயர் ஆற்றல் கொண்ட ஆல்பா துகள்களை நேரடியாக புற்றுநோய் செல்களுக்கு வழங்குகிறது, சுற்றியுள்ள ஆரோக்கியமான திசுக்களுக்கு ஏற்படும் சேதத்தை குறைக்கிறது. அணு மருத்துவம் மற்றும் புற்றுநோயியல் ஆகியவற்றில் கவனம் செலுத்தும் இந்தியாவில் உள்ள பல்வேறு ஆராய்ச்சி நிறுவனங்கள் மற்றும் மருத்துவமனைகள் உட்பட, இத்தகைய மேம்பட்ட புற்றுநோய் சிகிச்சைகள் குறித்த ஆராய்ச்சி உலகளவில் நடந்து வருகிறது. இருப்பினும், இவை மிகவும் சிறப்பு வாய்ந்த சோதனை செயல்முறைகள் மற்றும் “பொதுவான” அல்லது “அன்றாட” பயன்பாடுகள் அல்ல.
பூமியில் இயற்கையாகக் கிடைப்பது
அஸ்டாடைன் பூமியின் மேலோட்டில் இயற்கையாகக் காணப்படும் அரிதான தனிமம் ஆகும். இது மேக்ரோஸ்கோபிக் அளவில் காணப்படுவதில்லை, ஆனால் யுரேனியம்-235, யுரேனியம்-238 மற்றும் தோரியம்-232 போன்ற கனமான தனிமங்களின் இயற்கை கதிரியக்கச் சிதைவு சங்கிலிகளில் ஒரு இடைநிலை விளைபொருளாக தற்காலிகமாக உருவாகிறது.
உதாரணமாக, யுரேனியம்-235 ஆல்பா சிதைவுக்கு உட்பட்டு புரோடாக்டினியம்-231 ஆகும்போது, மிகச்சிறிய, கண நேர அஸ்டாடைன் அளவுகள் உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றன, இது மேலும் சிதைந்து இறுதியில் அஸ்டாடைனின் மிகச் சிறிய அளவுகளை உருவாக்குகிறது. இதேபோல், யுரேனியம்-238 மற்றும் தோரியம்-232 இன் சிதைவு சங்கிலியிலிருந்தும் அஸ்டாடைன் ஐசோடோப்புகள் உருவாகலாம். இந்தியாவின் குறிப்பிடத்தக்க தோரியம் (எ.கா., கேரளாவின் மோனாசைட் மணல்களில்) மற்றும் யுரேனியம் (எ.கா., ஜார்க்கண்டில்) இருப்புக்களைக் கருத்தில் கொண்டு, தற்காலிக அஸ்டாடைன் உட்பட அவற்றின் சிதைவுப் பொருட்கள் இந்த பிராந்தியங்களில் கோட்பாட்டளவில் சாத்தியமாகும், இருப்பினும் மிகக் குறைவான மற்றும் கண்டறிய முடியாத அளவுகளில்.
பிரித்தெடுத்தல் மற்றும் தொழில்துறை பயன்பாடு
அதன் மிகக் குறைவான இயற்கை இருப்பு மற்றும் மிகக் குறுகிய அரை ஆயுள் காரணமாக, அஸ்டாடைன் எந்தவொரு நடைமுறை அர்த்தத்திலும் இயற்கை மூலங்களிலிருந்து பிரித்தெடுக்கப்படுவதில்லை. இயற்கையாக உருவாகும் அளவுகள் மிகக் குறைவானவை மற்றும் சேகரிக்கவோ அல்லது பயன்படுத்தவோ முடியாத அளவுக்கு விரைவாக சிதைவடைகின்றன.
ஆராய்ச்சி நோக்கங்களுக்காக அஸ்டாடைன் கிட்டத்தட்ட பிரத்தியேகமாக ஆய்வகங்களில் செயற்கையாக உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. முதன்மை முறை பிஸ்மத்-209 ஐ ஒரு துகள் முடுக்கி (particle accelerator), அதாவது ஒரு சைக்ளோட்ரானைப் பயன்படுத்தி ஆற்றல்மிக்க ஆல்பா துகள்களால் (ஹீலியம் அணுக்கருக்கள்) தாக்குவதாகும். இந்த அணுக்கரு வினை பிஸ்மத்-209 ஐ அஸ்டாடைன்-211 ஆகவும் நியூட்ரான்களாகவும் மாற்றுகிறது.
தொழில்துறையில், அஸ்டாடைனுக்கு பரவலான பயன்பாடுகள் இல்லை. இதன் பயன்பாடு அணுக்கரு இயற்பியல், வேதியியல் மற்றும் சோதனை மருத்துவம் ஆகியவற்றில், குறிப்பாக முன்பு குறிப்பிட்டபடி புற்றுநோய் சிகிச்சைக்கான கதிரியக்க மருந்துகளின் (radiopharmaceuticals) உருவாக்கத்திற்காக, மிகவும் சிறப்பு வாய்ந்த அறிவியல் ஆராய்ச்சிக்கு மட்டுமே வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது. அஸ்டாடைனை ஒருங்கிணைப்பதற்கும் கையாளுவதற்கும் அதன் தீவிர கதிரியக்கம் மற்றும் குறுகிய அரை ஆயுள் காரணமாக சிறப்பு வசதிகள் மற்றும் நிபுணத்துவம் தேவை.