Технеций (Tc): характеристики, применение, история

О технеций является элементом атомный номер 43, относящийся к 7 группе Периодической таблицы. Это переходный металл, и он был первым искусственным элементом в истории человечества. До сих пор ведутся споры о том, можно ли найти этот металл естественным путем в земной коры.

Этот элемент находит широкое применение в ядерной медицине, так как его изотоп позволяет получать изображения, используемые для диагностики опухолей в различных органах. Человеческое тело. Хотя его химия не так развита, интерес к нему связан с ядерной медициной.

Читайте также:Ниобий — еще один переходный металл

Резюме о технеции

• Технеций был первым элементом, полученным искусственно.
• Химически это металл очень похоже на рений, тоже из группы 7.
• Предполагается наличие технеция в земной коре, но его производство все еще полностью искусственно.
• Элемент широко используется в ядерной медицине для диагностики опухолей и визуализации различных органов.
• Его открытие состоялось в 1937 году группой итальянского ученого Эмилио Сегре.

Свойства технеция

• Символ: тк.
• Атомный номер: 43.
• Атомная масса: 98 у.е.
• Электронная конфигурация: [Кр] 5с² 4д⁵.
• Точка слияния: 2157°С.
• Точка кипения: 4265°С.
• Плотность: 11,50 г.см^-3.
• Химическая серия: переходный металл; группа 7.

Не останавливайся сейчас... После рекламы есть еще ;)

Особенности технеция

Технеций – элемент изначально искусственный, первый созданный человечеством. Металлический технеций в килограммовом диапазоне уже был произведен, первоначально за счет восстановления Tc.₂с₇ при 1100 °C с газом водород. В настоящее время восстановление пертехнетата аммония (NH₄ТсО₄), а также с газообразным водородом.

В металлической форме технеций имеет серебристо-серый цвет и медленно темнеет при контакте с воздухом. Примечательно, что твой химия похож на рений, элемент, расположенный чуть ниже в группе 7. Например, при разделении оба могут гореть при контакте с воздухом при температуре около 370 °C. Общее у них также способность реагировать с галогены.

Технеций не растворяется в соляная кислота не концентрируется, но растворяется в:

• кислота азотная;
• царская водка (смесь азотной и соляной кислот в высокой концентрации);
• серная кислота.

государства окисление Наиболее распространенные значения для технеция находятся в диапазоне от 0 до +7, но в большинстве химических соединений технеция присутствует пертехнетат-анион (TcO₄^-) в качестве предшественника.

В настоящее время они каталогизированы 43 изотопа технеция, масса которого колеблется от 86 до 113. Среди некоторых примеров этих изотопов ⁹⁷ТС, с период полураспада 2,6 х 10⁶ лет, и ⁹⁸Tc с периодом полураспада 4,2 х 10⁶ лет. Наиболее химически используемым изотопом является ⁹⁹Tc с периодом полураспада 2,1 х 10⁵ лет.

Смотрите также: Барий — еще один элемент серебристого цвета.

Возникновение технеция

Принято говорить, что технеций в природе не встречается на нашей планете, его получают только синтетическим путем. Однако в 1956 году японский химик Пол Курода предсказал, что своего рода естественный ядерный реактор мог существовать в глубине планета.

Пять лет спустя, в 1961 году, Курода сообщил присутствие ⁹⁹Tc в образце настурана (минерал, богатый ураном), содержание которого было бы порядка 2 x 10^-10 граммов изотопа на килограмм минерала.

Следы технеция уже были обнаружены в образцах горных пород настурана, богатого ураном минерала.

Позже, в 1962 году, французские исследователи подтвердили теорию Куроды, оценив образцы горных пород в Габон и даже указали на наличие следов технеция в образцах. Итак Идея о том, что природного технеция не существует, противоречива., предметом широкого обсуждения в научном сообществе.

Что касается космоса, технеций был обнаружен в звонках звезды гигантский красный, в 1950-х, но не в солнце, что помогает доказать, что Солнце — относительно новая звезда. Обнаружение технеция в этих звездах было очень важно, так как период полураспада этого элемента намного короче. чем возраст этих звезд, предполагая, что технеций действительно производится в этих телах. небесный.

Получение технеция

Хотя ведутся споры о естественном присутствии технеция на нашей планете, это факт, что Производство технеция происходит искусственным путем на атомных электростанциях.. Это соответствует примерно 6% продуктов деления уран, восстановленный много лет спустя.

Его восстановление происходит таким образом, что дает время продуктам деление короткий период полураспада и высокая радиоактивность распались. Обычно технеций отделяют от других продуктов деления с помощью ионообменных смол или экстракции растворителем.

Также знать: Дубний — высокорадиоактивный искусственный элемент.

Приложения технеция

Основное применение технеция ядерная медицина, особенно в диагностике опухолей.Для этого используется изотопный распад ^99мTc, который соответствует метастабильному изотопу ⁹⁹тк. Метастабильная форма представляет собой возбужденную форму традиционного изотопа, то есть более энергичную, с отчетливыми ядерными свойствами.

Растворы технеция можно вводить пациентам для диагностики опухолей.

В лечебных целях используют ^99мTc у больного в виде решение солевой раствор, который будет поглощаться орган быть оценены. Этот изотоп производится из молибдена-99 (⁹⁹Mo), также синтетический, образующий анион [⁹⁹МоО₄]^2-, который распадается, испуская β-частицы, и производит [^99мТсО₄]^-, химическая форма используется для инъекций в пациента.

Этот метастабильный изотоп очень подходит для этой цели, так как после инжекции он обычно распадается на изотоп ⁹⁹Tc, излучающий радиация достаточно гамма (энергии) для получения результата, если используется очень мало метастабильного изотопа, что-то около 1 x 10^-9 на 1 х 10^-12 родинки

Изображения почек, полученные методами ядерной медицины с использованием ^99мтк.

Не менее выгодным является период полураспада ^99мTc — в шестичасовом диапазоне. Этого периода полувыведения достаточно, чтобы образец можно было ввести пациенту до того, как распада, но достаточно мала для того, чтобы выбросы можно было измерить при малых концентрациях изотоп.

Все испускаемое гамма-излучение используется для формирования изображения, которое может быть:

• двухмерный (для оценки опухоли и метастазы);
• трехмерные (для создания изображений сердцекости, печень, почки а также мозг).

Меры предосторожности с технецием

Обращение с технецием лучше всего подходит в небольших количествах и в перчаточном капюшоне.

Необходимо обратить внимание на радиоактивность технеция, в основном для обеспечения адекватного обращения с ним. В небольших количествах, таких как менее 0,05 грамма, представленные риски не столь серьезны, хотя необходимы меры предосторожности. Например, более опасного гамма-излучения почти не существует, но бета-излучение легко сдерживается стеклом.

Следует также помнить, что изотопы технеция имеют длительный период полураспада. Следовательно, количество генерируемого излучения за короткий промежуток времени невелико, что еще больше усиливает необходимость работать в малых количествах.

Один из способов манипулирования технецием включает использование перчаточного капюшона, чтобы образец был изолирован и оператор не подвергался рискам, связанным с радиацией.

Узнать больше: Какие элементы Периодической таблицы радиоактивны?

история технеция

группа 7 из Периодическая таблица давно привлекала внимание, так как при разработке оригинальной таблицы Дмитрием Менделеевым была использована только одна элемент химический содержащиеся в нем: марганец. Таким образом, в 20 в. было предпринято много попыток открыть элементы группы 7., большинство из них явно неэффективны.

Однако в 1925 году Отто Берг, Уолтер Ноддак и Ида Таке (позже Ида Ноддак) заявили, что открыли не один, а два новых элемента группы 7, которые они назвали мазурием (Z = 43) и рением (Z = 75). Второй был принят, но элемент 43 не пользовался таким же уважением, будучи предметом многих споров.

Столкнувшись со многими тупиками, официальное открытие элемента 43 приписывают итальянцу Эмилио Сегре., которому помогала его группа исследователей, в 1937 г. Сегре и его команде удалось манипулировать образцом молибдена, который в течение нескольких месяцев подвергался бомбардировке дейтерием.

После нескольких анализов итальянской команде удалось идентифицировать этот новый элемент, который можно было выделить путем кипячения с гидроксид натрия и небольшое количество пероксид водорода.

Название технеций происходит от греч. технетос и означает «искусственный».

Упражнения решаются на технеций

Вопрос 1

(ESCS-DF 2011) В ядерной медицине радиофармпрепараты используются для диагностики и лечения различных заболеваний. В некоторых радиофармпрепаратах используется технеций-99m (Tc-99m), который обладает полезными свойствами в качестве маркера. гамма-излучающий нуклид и может быть использован при исследованиях головного мозга, миокарда, щитовидной железы, легких и другие.

Использование радиоизотопа зависит от его химических и биологических свойств, включая период полураспада. Изотоп 99mTc имеет период полураспада, равный шести часам, достаточный для его накопления в изучаемом органе и для того, чтобы он не оставался в организме в течение длительного времени.

Масса 99mTc, необходимая для проведения данного теста, соответствует 500 мг. Учитывая, что данное обследование пациент будет проходить через 12 часов после введения радионуклида, минимальное количество радиофармпрепарата, которое должен получить пациент, равно:

А) 2 г

Б) 1 г

В) 500 мг

Г) 250 мг

Д) 125 мг

Разрешение:

Альтернатива А

Период полураспада — это время, за которое количество радиоактивного образца уменьшится наполовину. Пациент проведет обследование через 12 часов после введения ^99мTc, период полураспада которого составляет шесть часов.

Если необходимо 500 мг, это означает, что через 12 часов только 500 мг препарата ^99мТС будет доступен. В течение 12 часов прошло два периода полураспада, что означает, что образец был дважды разделен пополам, т. е. исходное количество было разделено на четыре.

Таким образом, исходное количество радиофармпрепарата, которое должен получить больной, составляет не менее 2 граммов, так как через 12 часов останется только 500 мг образца.

вопрос 2

(Fameca-SP 2014) На рисунке показан генератор 99mTc (метастабильный технеций-99), произведенный в Бразилии компанией Ipen. Этот радионуклид, используемый в ядерной медицине, непрерывно образуется при распаде «родительского» радионуклида, которым является 99Mo (молибден-99). На графике показана типичная активность этих генераторов 99Mo в зависимости от времени в днях.

В ядерном уравнении, относящемся к распаду 99Mo, «родительского» нуклида, до 99mTc, «дочернего» нуклида, происходит высвобождение

А) альфа-частицы.

Б) отрицательные бета-частицы.

в) положительные бета-частицы.

г) нейтроны.

Е) протоны.

Разрешение:

Альтернатива С

оба ⁹⁹Сколько ^99мTc имеют одинаковую массу. Их в ^99мTc как раз и означает, что это метастабильный изотоп, то есть он находится на более высоком энергетическом уровне, чем изотоп ⁹⁹Обычный Тс, но без всяких помех в массе.

Молибден имеет атомный номер 42, а технеций имеет атомный номер 43.

Таким образом, видно, что при распаде ⁹⁹Мо для производства ^99мTc произошло сохранение массы и увеличение атомного номера на одну единицу. Это характерно для испускания отрицательных бета-частиц, так как эти частицы имеют пренебрежимо малую массу и атомный номер, равный -1, как и электрон.

Стефано Араужо Новаис
Учитель химии