Astatin (85At) memiliki 39 isotop yang diketahui, semuanya bersifat radioaktif; kisaran nomor massanya adalah dari 191 hingga 229. Ada juga 24 keadaan tereksitasimetastabil yang diketahui. Isotop yang berumur paling panjang adalah 210At, yang memiliki waktu paruh 8,1 jam; isotop yang berumur paling panjang yang ada dalam rantai peluruhan alami adalah 219At dengan waktu paruh 56 detik.
^( ) – Ketidakpastian (1σ) diberikan dalam bentuk ringkas dalam tanda kurung setelah digit terakhir yang sesuai.
^# – Massa atom bertanda #: nilai dan ketidakpastian yang diperoleh bukan dari data eksperimen murni, tetapi setidaknya sebagian dari tren dari Permukaan Massa (trends from the Mass Surface, TMS).
^Simbol miring tebal sebagai anak – Produk anak hampir stabil.
^( ) nilai spin – Menunjukkan spin dengan argumen penempatan yang lemah.
^ ab# – Nilai yang ditandai # tidak murni berasal dari data eksperimen, tetapi setidaknya sebagian dari tren nuklida tetangga (trends of neighboring nuclides, TNN).
Astatin memiliki 23 isomer nuklir (inti dengan satu atau lebih nukleon – proton atau neutron – dalam keadaan tereksitasi). Sebuah isomer nuklir juga dapat disebut "keadaan meta"; hal ini berarti sistem tersebut memiliki lebih banyak energi internal daripada dengan "keadaan dasar" (keadaan dengan energi internal serendah mungkin), membuat sebuah isomer nuklir cenderung meluruh menjadi keadaan dasarnya. Mungkin ada lebih dari satu isomer untuk setiap isotop. Isomer astatin yang paling stabil adalah astatin-202m1 (202m1At),[c] yang memiliki waktu paruh sekitar 3 menit; waktu paruhnya lebih panjang dari semua keadaan dasar kecuali isotop 203–211 dan 220. Isomer astatin yang paling tidak stabil adalah 214m1At; waktu paruhnya 265 nanodetik, lebih pendek daripada semua keadaan dasar kecuali 213At.[2]
Energi peluruhan alfa mengikuti tren yang sama seperti unsur berat lainnya.[3] Isotop astatin yang lebih ringan memiliki energi peluruhan alfa yang cukup tinggi, yang menjadi lebih rendah saat intinya menjadi lebih berat. Namun, 211At memiliki energi yang jauh lebih tinggi daripada isotop sebelumnya; ia memiliki inti dengan 126 neutron, dan 126 merupakan bilangan ajaib (sesuai dengan kulit neutron yang terisi). Meskipun memiliki waktu paruh yang sama seperti isotop sebelumnya (8,1 jam untuk 210At dan 7,2 jam untuk 211At), probabilitas peluruhan alfa jauh lebih tinggi untuk 211At: 41,8 persen versus hanya 0,18 persen.[2][d] Dua isotop tersebut melepaskan lebih banyak energi, dengan 213At melepaskan jumlah energi tertinggi dari semua isotop astatin. Untuk alasan ini, ia merupakan isotop astatin yang berumur paling pendek.[3] Meskipun isotop astatin yang lebih berat melepaskan lebih sedikit energi, tidak ada satu pun isotop astatin yang berumur panjang; ini terjadi karena meningkatnya peran peluruhan beta.[3] Mode peluruhan ini sangat penting untuk astatin: pada awal 1950, telah dipostulasikan bahwa unsur ini tidak memiliki isotop beta-stabil (yaitu yang tidak mengalami peluruhan beta sama sekali),[4] meskipun pengukuran massa nuklir mengungkapkan bahwa 215At adalah sebenarnya beta-stabil, karena memiliki massa terendah dari semua isobar dengan A = 215.[5] Mode peluruhan beta telah ditemukan untuk semua isotop astatin lainnya kecuali 213At, 214At, dan 216mAt.[2] Di antara isotop lainnya: 210At dan isotop yang lebih ringan meluruh melalui emisi positron; 216At dan isotop yang lebih berat mengalami peluruhan beta; 212At dapat meluruh dengan kedua mode tersebut; dan 211At meluruh dengan penangkapan elektron.[2]
Isotop astatin yang paling stabil adalah 210At, yang memiliki waktu paruh sekitar 8,1 jam. Mode peluruhan utama isotop ini adalah emisi positron menjadi pemancar alfa yang berumur relatif panjang, 210Po. Secara total, hanya lima isotop astatin yang memiliki waktu paruh lebih dari satu jam: antara 207 dan 211. Isotop keadaan dasar yang paling tidak stabil adalah 213At, dengan waktu paruh sekitar 125 nanodetik. Ia mengalami peluruhan alfa menjadi isotop yang sangat berumur panjang (dalam praktiknya, stabil), 209Bi.[2]
Catatan
^Di dalam tabel, di bawah kata-kata "surplus massa", ekuivalen energi diberikan dan bukannya surplus massa nyata; "produk surplus massa" berarti energi yang setara dengan jumlah surplus massa produk peluruhan isotop dan partikel alfa; "waktu paruh peluruhan alfa" mengacu pada waktu paruh jika mode peluruhan selain alfa dihilangkan.
^Karena astatin-221 belum terbukti mengalami peluruhan alfa, energi peluruhan alfanya bersifat teoretis. Nilai surplus massanya dihitung dan bukannya diukur.
^"m1" berarti bahwa keadaan isotop ini adalah kemungkinan berikutnya di atas – energi lebih besar dari – keadaan dasarnya. "m2" dan sebutan serupa mengacu pada keadaan energi yang lebih tinggi. Nomor tersebut dapat dihapus jika hanya ada satu keadaan meta yang mapan, seperti 216mAt. Perhatikan bahwa ada teknik penunjukan lain.
^Ini berarti bahwa jika mode peluruhan selain alfa dihilangkan, maka 210At memiliki waktu paruh alfa 4.628,6 jam (128,9 hari) dan 211At memiliki waktu paruh 17,2 jam (0,9 hari). Oleh karena itu, 211At lebih tidak stabil terhadap peluruhan alfa dibandingkan dengan isotop yang lebih ringan, dan lebih mungkin mengalami peluruhan alfa dalam periode waktu yang sama.
Lavrukhina, Avgusta Konstantinovna; Pozdnyakov, Aleksandr Aleksandrovich (1966). Аналитическая химия технеция, прометия, астатина и франция [Analytical Chemistry of Technetium, Promethium, Astatine, and Francium] (dalam bahasa Rusia). Nauka.
de Laeter, John Robert; Böhlke, John Karl; De Bièvre, Paul; Hidaka, Hiroshi; Peiser, H. Steffen; Rosman, Kevin J. R.; Taylor, Philip D. P. (2003). "Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry. 75 (6): 683–800. doi:10.1351/pac200375060683.
