テクネチウム（Tc）：特性、アプリケーション、履歴

O テクネチウム の要素です 原子番号 周期表のグループ7に属する43。 それは遷移金属であり、人類の歴史の中で人工的に生産された最初の元素でした。 金属が自然に見つかるかどうかはまだ議論されています 地球の地殻.

この元素は、さまざまな臓器の腫瘍の診断に使用される画像を生成できる同位体を備えているため、核医学で非常に役立ちます。 人体. その化学はそれほど発達していませんが、それへの関心は核医学のためです。

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テクネチウムについてのまとめ

• テクネチウムは、人工的に製造された最初の元素でした。
• 化学的に、これ 金属 に非常に似ています レニウム、これもグループ7から。
• 地球の地殻にテクネチウムが存在すると推測されていますが、その生産はまだ完全に人工的なものです。
• この元素は、腫瘍の診断やさまざまな臓器の画像化のための核医学で広く使用されています。
• その発見は、1937年にイタリアの科学者エミリオセグレのグループによって行われました。

テクネチウムの特性

• シンボル： Tc。
• 原子番号： 43.
• 原子質量： 98 c.u.
• 電子配置： [Kr] 5秒² 4d⁵.
• 融点： 2157°C。
• 沸点： 4265°C。
• 密度： 11.50 g.cm^-3.
• 化学シリーズ： 遷移金属; グループ7。

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テクネチウムの特徴

テクネチウムはもともと元素です 人類が最初に生産した人工. キログラム範囲のテクネチウム金属は、最初はTcの削減により、すでに生産されています。₂s₇ 1100°Cでガス 水素. 現在、過テクネチン酸アンモニウム（NH₄TcO₄）、水素ガスも使用。

金属の形では、テクネチウムは銀色の灰色で、空気に触れるとゆっくりと暗くなります。 注目に値するのは 君の 化学 レニウムに似ています、グループ7のすぐ下にある要素。 たとえば、分割すると、両方が約370°Cの温度で空気と接触して燃焼する可能性があります。 彼らはまた、共通して と反応する能力 ハロゲン.

テクネチウムは溶解しません 塩酸 濃度はありませんが、溶解します：

• 酸 硝酸;
• 王水（高濃度の硝酸と塩酸の混合物）;
• 硫酸.

の州 酸化 テクネチウムの最も一般的な値は0〜 + 7の範囲ですが、ほとんどのテクネチウム化学には過テクネチウム酸アニオン（TcO₄^-）前駆体として。

現在、それらはカタログ化されています

43同位体 テクネチウムの質量は86から113の範囲です。 これらの同位体のいくつかの例の中には、 ⁹⁷Tc、 人生の半分 2.6 x10の⁶ 年、そして ⁹⁸Tc、半減期は4.2 x 10⁶ 年歳。 最も化学的に利用されている同位体は ⁹⁹Tc、半減期は2.1 x 10⁵ 年歳。

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テクネチウムの発生

テクネチウムは私たちの惑星では自然に発生するのではなく、合成的にのみ調製されるとよく​​言われます。 しかし、1956年に日本の化学者黒田和夫は一種の 天然原子炉が存在した可能性があります の深さで 星.

5年後の1961年、黒田は の存在 ⁹⁹ピッチブレンデサンプルのTc （ウランが豊富なミネラル）、その含有量は2 x10のオーダーになります^-10 ミネラル1キログラムあたりの同位体のグラム数。

閃ウラン鉱が豊富な鉱物であるピッチブレンデの岩石サンプルからは、テクネチウムの痕跡がすでに発見されています。

その後、1962年に、フランスの研究者は、 ガボン また、サンプルに微量のテクネチウムが含まれていることも示されました。 だから、 自然のテクネチウムがないという考えは矛盾しています、科学界の間で大きな議論の対象となります。

宇宙、テクネチウムについて 通話で検出されました 出演者 巨星赤色、1950年代に、しかしではない 太陽、太陽が比較的新しい星であることを証明するのに役立つ何か。 元素の半減期がはるかに短いため、これらの星でのテクネチウムの検出は非常に重要でした。 これらの星の年齢よりも、テクネチウムが実際にこれらの体で生産されていることを示唆しています 天体。

テクネチウムの入手

私たちの惑星にテクネチウムが自然に存在するかどうかについては議論がありますが、それは事実です テクネチウムの生産は、原子力発電所で人工的な手段によって行われます. これは、核分裂生成物の約6％に相当します。 ウラン、何年も後に回復されています。

その回復は、次の製品に時間を与える方法で行われます。 核分裂 半減期が短く、放射性が高いため、崩壊しています。 一般に、テクネチウムは、イオン交換樹脂または溶媒抽出を使用して他の核分裂生成物から分離されます。

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テクネチウムアプリケーション

テクネチウムの主な用途は 核医学、特に腫瘍の診断このために、同位体崩壊が使用されます ^99mTc、これはの準安定同位体に対応します ⁹⁹Tc。 準安定形態は、従来の同位体の励起形態です。つまり、よりエネルギーがあり、明確な核特性を備えています。

テクネチウム溶液は、腫瘍診断のために患者に注射することができます。

薬用として、 ^99mの形で患者のTc 解決 によって吸収される生理食塩水 器官 評価される。 この同位体はモリブデン-99（⁹⁹Mo）、これも合成、陰イオンを形成する[⁹⁹MoO₄]^2-、崩壊し、β粒子を放出し、[^99mTcO₄]^-、化学形態は患者に注射されていました。

この準安定同位体は、注入後、通常は同位体に崩壊するため、この目的に非常に適しています。 ⁹⁹Tc、放出 放射線 準安定同位体をほとんど使用しない場合に結果を得るのに十分なガンマ（エネルギー）、約1 x 10^-9 1 x10で^-12 ほくろ

核医学技術を用いて得られた腎臓画像 ^99mTc。

同様に有利なものは、半減期です ^99mTc —6時間の範囲。 この半減期は、サンプルが患者に注入される前に十分に長いです 減衰しますが、排出量が低濃度で測定できるほど小さい アイソトープ。

放出されたすべてのガンマ線は、画像を生成するために使用されます。

• 二次元（評価する 腫瘍 および転移）;
• 三次元（の画像を作成するため 心臓、 骨格、 肝臓, 腎臓 と 脳).

テクネチウムに関する注意事項

テクネチウムの取り扱いは、少量でグローブフード内に最適です。

注意を払う必要があります 放射能 テクネチウムの、主にその取り扱いが適切であるように。 0.05グラム未満などの少量では、予防策は必要ですが、提示されるリスクはそれほど深刻ではありません。 たとえば、より危険なガンマ線はほとんど存在しませんが、 ベータ放出はガラスに簡単に封じ込められます.

テクネチウム同位体は長い半減期を持っていることも覚えておく必要があります。 そのため、短時間で発生する放射線量が少なく、少量作業の必要性がさらに高まります。

テクネチウムを操作する方法の1つは グローブフードの使用、サンプルが分離され、オペレーターが放射線に関連するリスクにさらされないようにします。

詳細： 周期表のどの元素が放射性ですか？

テクネチウムの歴史

のグループ7 周期表 ドミトリ・メンデレーエフによるオリジナルのテーブルの開発では、1つだけだったので、長い間注目を集めました エレメント 化学 それに含まれる： マンガン. したがって、20世紀には、 グループ7の元素を発見するために多くの試みがなされてきました、それらのほとんどは明らかに効果がありません。

しかし、1925年に、オットーベルグ、ワルターノダック、イーダタッケ（後のイーダノダック）が発見したと主張しました 1つではなく、グループ7の2つの新しい元素で、マスリウム（Z = 43）とレニウム（Z = 75). 2番目は受け入れられましたが、要素43は同じ敬意を持っておらず、多くの論争の対象となっていました。

多くの行き詰まりに直面して、 要素43の公式発見は、イタリアのエミリオ・セグレにクレジットされています、1937年に彼の研究者グループの助けを借りた。 セグレと彼のチームは、数ヶ月間重水素で攻撃されたモリブデンのサンプルを操作することに成功しました。

いくつかの分析の後、イタリアのチームはこの新しい要素を特定することができました。 水酸化ナトリウム と少量 過酸化水素.

テクネチウムという名前はギリシャ語に由来します technetos 「人工」を意味します。

テクネチウムで解決された演習

質問1

（ESCS-DF 2011）核医学では、放射性医薬品はさまざまな病気の診断と治療に使用されます。 一部の放射性医薬品は、マーカーとして有用な特性を持つテクネチウム-99m（Tc-99m）を使用しています。 ガンマエミッター核種であり、脳、心筋、甲状腺、肺、および その他。

放射性同位元素の使用は、その半減期を含むその化学的および生物学的特性に依存します。 99mTc同位体の半減期は6時間であり、研究対象の臓器に蓄積するのに十分であり、体内に長期間留まることはありません。

所定の試験を実施するために必要な99mTcの質量は、500mgに相当します。 放射性核種が投与されてから12時間後に患者がこの検査を受けることを考えると、患者が受け取らなければならない放射性医薬品の最小量は次のようになります。

A）2 g

B）1 g

C）500 mg

D）250 mg

E）125 mg

解像度：

代替案A

半減期は、放射性サンプルの量が半分になるまでにかかる時間です。 患者は投与の12時間後に試験を行います ^99m半減期が6時間のTc。

500 mgが必要な場合、12時間後、500 mgのみが ^99mTcが利用可能になります。 12時間以内に、2つの半減期が経過しました。つまり、サンプルは2回半分になりました。つまり、元の量が4で除算されました。

したがって、患者が受け取らなければならない放射性医薬品の初期量は少なくとも2グラムです。これは、12時間後、500mgのサンプルしか残っていないためです。

質問2

（Fameca-SP 2014）この図は、ブラジルでIpenによって製造された99mTc（準安定テクネチウム-99）発電機を示しています。 核医学で使用されるこの放射性核種は、99Mo（モリブデン-99）である「親」放射性核種の崩壊によって継続的に生成されます。 グラフは、これらの発電機の典型的な99Mo活動を、日数の関数として示しています。

「親」核種である99Moの「娘」核種である99mTcへの崩壊を参照する核方程式では、

A）アルファ粒子。

B）負のベータ粒子。

C）正のベータ粒子。

D）中性子。

E）陽子。

解像度：

代替C

両方 ⁹⁹どのくらい ^99mTcの質量は同じです。 それらの ^99mTcは、準安定同位体であること、つまり、同位体よりも高いエネルギーレベルにあることを意味します。 ⁹⁹従来のTcですが、質量に干渉することはありません。

モリブデンの原子番号は42で、テクネチウムの原子番号は43です。

したがって、崩壊の中で ⁹⁹の生産のためのMo ^99mTcは、質量の維持と原子番号の1単位の増加がありました。 これは、負のベータ粒子の放出の特徴です。これらの粒子の質量はごくわずかであり、原子番号は-1と同じです。 電子.

StefanoAraújoNovais著
化学の先生