Teknesyum (Tc): özellikleri, uygulaması, tarihçesi

Ö teknesyum bir elementtir atomik numara 43 Periyodik Tablonun 7. grubuna aittir. Bir geçiş metalidir ve insanlık tarihinde yapay olarak üretilen ilk elementtir. Metalin doğal olarak bulunup bulunamayacağı hala tartışılmaktadır. yerkabuğu.

Bu elementin nükleer tıpta büyük bir kullanımı vardır, çünkü vücudun çeşitli organlarındaki tümörlerin teşhisi için kullanılan görüntüleri üretebilen bir izotopa sahiptir. İnsan vücudu. Kimyası çok gelişmiş olmasa da ilgi nükleer tıptan kaynaklanmaktadır.

Siz de okuyun:Niyobyum - başka bir geçiş metali

Teknesyum hakkında özet

• Teknesyum yapay olarak üretilen ilk elementti.
• Kimyasal olarak bu metal çok benzer renyum, ayrıca 7. gruptan.
• Yerkabuğunda teknetyum varlığı tahmin ediliyor, ancak üretimi hala tamamen yapay.
• Element, nükleer tıpta tümörlerin teşhisi ve çeşitli organların görüntülenmesi için yaygın olarak kullanılmaktadır.
• Keşfi, 1937'de İtalyan bilim adamı Emilio Segrè grubu tarafından gerçekleşti.

Teknesyum özellikleri

• Sembol: Tc.
• Atomik numara: 43.
• Atom kütlesi: 98 birim
• Elektronik konfigürasyon: [Kr] 5s² 4d⁵.
• Füzyon noktası: 2157°C.
• Kaynama noktası: 4265 °C.
• Yoğunluk: 11.50 gr.cm3^-3.
• Kimyasal Seriler: Geçiş metali; grup 7.

Şimdi durma... Reklamdan sonra devamı var ;)

Teknesyumun özellikleri

Teknesyum aslen bir elementtir yapay, insanlık tarafından üretilen ilk. Teknesyum metalik kilogram aralığında, başlangıçta Tc'nin azaltılması yoluyla zaten üretildi.₂s₇ 1100 °C'de gazla hidrojen. Şu anda, amonyum perteknetatın (NH₄TcO₄), ayrıca hidrojen gazı ile.

Teknesyum metalik formunda gümüşi gridir ve hava ile temasında yavaşça kararır. dikkat çekicidir ki senin Kimya renyuma benzer, eleman, grup 7'nin hemen altında bulunur. Örneğin, bölündüğünde, her ikisi de yaklaşık 370 °C sıcaklıkta hava ile temas halinde yanabilir. Ayrıca ortak noktaları var ile tepki verme yeteneği halojenler.

Teknesyum içinde çözünmez hidroklorik asit konsantrasyon yok, ancak şurada çözünür:

• asit nitrik;
• aqua regia (yüksek konsantrasyonda nitrik ve hidroklorik asit karışımı);
• sülfürik asit.

devletleri oksidasyon Teknesyum için en yaygın değerler 0 ila +7 arasındadır, ancak çoğu teknesyum kimyası perteknetat anyonuna (TcO) sahiptir.₄^-) öncüsü olarak.

Şu anda, bunlar kataloglanmıştır 43 izotop kütleleri 86 ile 113 arasında değişen teknesyum. Bu izotopların bazı örnekleri arasında, ⁹⁷Tc, ile yarım hayat 2,6 x 10⁶ yıllar ve ⁹⁸Tc, yarı ömrü 4.2 x 10 olan⁶ yaşında. Kimyasal olarak en çok kullanılan izotop, ⁹⁹Tc, yarı ömrü 2,1 x 10 olan⁵ yaşında.

Ayrıca bakınız: Baryum - başka bir gümüş renkli element

Teknesyum oluşumu

Teknesyumun gezegenimizde doğal olarak oluşmadığını, sadece sentetik olarak hazırlandığını söylemek yaygındır. Bununla birlikte, 1956'da Japon kimyager Paul Kuroda, bir tür doğal nükleer reaktör var olabilirdi derinliklerinde gezegen.

Beş yıl sonra, 1961'de Kuroda, varlığı ⁹⁹Bir pitchblende örneğinde Tc (uranyum açısından zengin bir mineral), içeriği 2 x 10 mertebesinde olacak^-10 kilogram mineral başına gram izotop.

Teknesyum izleri, uranyum açısından zengin bir mineral olan pitchblend'in kaya örneklerinde zaten bulunmuştur.

Daha sonra, 1962'de Fransız araştırmacılar, Kuroda'nın teorilerini, dünyadaki kaya örneklerini değerlendirerek doğruladılar. Gabon ve hatta örneklerde teknesyum izlerinin varlığına işaret etti. Böylece Doğal bir teknesyum olmadığı fikri çelişkilidir., bilim topluluğu arasında büyük tartışmalara konu.

Uzay ile ilgili olarak, teknesyum aramalarda tespit edildi yıldızlar dev kırmızı, 1950'lerde, ancak Güneş, Güneş'in nispeten yeni bir yıldız olduğunu kanıtlamaya yardımcı olan bir şey. Elementin yarılanma ömrü çok daha kısa olduğu için bu yıldızlarda teknetyum tespiti çok önemliydi. Bu yıldızların yaşından daha fazla, bu cisimlerde teknetyum üretildiğini düşündürür. göksel.

Teknesyum elde etmek

Teknesyumun gezegenimizde doğal olarak bulunup bulunmadığı konusunda bir tartışma olsa da şu bir gerçektir ki; Teknesyum üretimi nükleer santrallerde yapay yollarla gerçekleşir.. Fisyon ürünlerinin yaklaşık %6'sına tekabül eder. uranyum, yıllar sonra toparlanıyor.

Geri kazanılması, ürünlere zaman kazandıracak şekilde gerçekleşir. fisyon kısa yarılanma ömrü ve yüksek oranda radyoaktif bozunmuştur. Genel olarak teknesyum, iyon değişim reçineleri veya solvent ekstraksiyonu kullanılarak diğer fisyon ürünlerinden ayrılır.

Ayrıca biliniz: Dubnium - yüksek oranda radyoaktif yapay element

Teknesyum uygulamaları

Teknesyumun ana kullanımı nükleer tıp, özellikle tümörlerin teşhisinde.Bunun için izotop bozunumu kullanılır. ^99mmetastabil izotopuna karşılık gelen Tc, ⁹⁹Tc. Yarı kararlı form, geleneksel izotopun uyarılmış formudur, yani farklı nükleer özelliklere sahip daha enerjiktir.

Tümör teşhisi için hastalara teknesyum solüsyonları enjekte edilebilir.

Tıbbi amaçlar için, ^99mHastada Tc şeklinde bir çözüm tarafından emilecek olan salin organ Değerlendirilmek üzere. Bu izotop molibden-99'dan üretilir (⁹⁹Mo), ayrıca sentetik, anyon oluşturan [⁹⁹MoO₄]^2-bozunan, yayılan β parçacıkları ve [^99mTcO₄]^-, kimyasal form hastaya enjekte edilirdi.

Bu yarı kararlı izotop, enjekte edildikten sonra normalde izotopa bozunduğundan bu amaç için çok uygundur. ⁹⁹Tc, yayan radyasyon Metastabil izotopun çok azı kullanılırsa sonucu elde etmek için yeterli gama (enerji), 1 x 10 civarında bir şey^-9 1 x 10'da^-12 benler

kullanılarak nükleer tıp teknikleri ile elde edilen böbrek görüntüleri ^99mTc.

Eşit derecede avantajlı bir şey, yarılanma ömrüdür. ^99mTc — altı saatlik aralıkta. Bu yarı ömür, numunenin herhangi bir işlemden önce hastaya enjekte edilmesi için yeterince uzundur. bozunur, ancak emisyonların küçük konsantrasyonlarda ölçülebilmesi için yeterince küçüktür. izotop.

Yayılan tüm gama radyasyonu, aşağıdaki gibi olabilen bir görüntü oluşturmak için kullanılır:

• iki boyutlu (değerlendirmek için tümörler ve metastaz);
• üç boyutlu (görüntüleri oluşturmak için kalp, kemikler, karaciğer, böbrekler ve beyin).

Teknesyum ile ilgili önlemler

Teknesyumun elleçlenmesi en iyi, küçük miktarlarda ve bir eldiven davlumbazı içinde uygundur.

dikkat etmek gerekir radyoaktivite teknetyum, esas olarak kullanımı yeterli olacak şekilde. 0,05 gramdan daha az gibi küçük miktarlarda, önlemler gerekli olmasına rağmen, sunulan riskler o kadar ciddi değildir. Örneğin, daha tehlikeli gama radyasyonu neredeyse yoktur, ancak beta emisyonları cam tarafından kolayca tutulur.

Teknesyum izotoplarının uzun bir yarı ömre sahip olduğu da unutulmamalıdır. Bu nedenle, üretilen radyasyon miktarı kısa bir zaman aralığında küçüktür ve bu da küçük miktarlarda çalışma ihtiyacını daha da güçlendirir.

Teknesyumu manipüle etmenin yollarından biri şunları içerir: eldiven başlık kullanımı, böylece numune izole edilir ve operatör radyasyonla ilişkili risklere maruz kalmaz.

Daha fazlasını bilin: Periyodik Tablonun hangi elementleri radyoaktiftir?

teknesyum tarihi

grup 7 Periyodik tablo Dmitri Mendeleev tarafından orijinal tablonun geliştirilmesinde sadece bir tane olduğu için uzun süre dikkat çekti. eleman kimyasal İçinde bulunan: manganez. Böylece, 20. yüzyılda, 7. grubun elementlerinin keşfedilmesi için birçok girişimde bulunuldu., çoğu açıkça etkisiz.

Ancak 1925'te Otto Berg, Walter Noddack ve Ida Tacke (daha sonra Ida Noddack) keşfettiklerini iddia ettiler. grup 7'nin bir değil, masurium (Z = 43) ve renyum (Z = 75). İkincisi kabul edildi, ancak birçok anlaşmazlığın konusu olduğu için 43. öğe aynı saygıya sahip değildi.

Birçok açmazla karşı karşıya kalan 43. elementin resmi keşfi, İtalyan Emilio Segrè'ye yatırıldı1937'de araştırmacı grubunun yardımını alan. Segrè ve ekibi, birkaç ay boyunca döteryum tarafından bombalanan bir molibden örneğini manipüle etmeyi başardı.

Birkaç analizden sonra, İtalyan ekibi kaynatılarak ayrılabilen bu yeni elementi tanımlamayı başardı. sodyum hidroksit ve az miktarda hidrojen peroksit.

Teknesyum adı Yunancadan gelmektedir. teknetos ve "yapay" anlamına gelir.

Teknesyum üzerinde çözülmüş alıştırmalar

soru 1

(ESCS-DF 2011) Nükleer tıpta çeşitli hastalıkların tanı ve tedavisinde radyofarmasötikler kullanılmaktadır. Bazı radyofarmasötikler, işaretleyici olarak yararlı özelliklere sahip olan teknesyum-99m (Tc-99m) kullanır. gama yayıcı nüklid olup beyin, miyokard, tiroid, akciğer ve diğerleri.

Bir radyoizotopun kullanımı, yarı ömrü de dahil olmak üzere kimyasal ve biyolojik özelliklerine bağlıdır. 99mTc izotopunun yarılanma ömrü altı saatlik olup, incelenecek organda birikmesi ve vücutta uzun süre kalmaması için yeterlidir.

Belirli bir testi gerçekleştirmek için gerekli olan 99mTc kütlesi 500 mg'a karşılık gelir. Bir hastanın radyonüklid verildikten 12 saat sonra bu muayeneden geçeceği düşünüldüğünde, hastanın alması gereken minimum radyofarmasötik miktarı:

A) 2 gr

B) 1 gr

C) 500 mg

D) 250 mg

E) 125 mg

Çözünürlük:

alternatif A

Yarı ömür, bir radyoaktif numune miktarının yarı yarıya düşmesi için geçen süredir. Hasta, ilacın uygulanmasından 12 saat sonra muayeneyi yapacaktır. ^99mAltı saatlik bir yarı ömre sahip olan Tc.

500 mg gerekliyse, 12 saat sonra sadece 500 mg ^99mTc bulunacaktır. 12 saat içinde iki yarı ömür süresi geçti, bu da numunenin iki kez yarıya indirildiği, yani orijinal miktarın dörde bölündüğü anlamına geliyor.

Bu nedenle, hastanın alması gereken ilk radyofarmasötik miktarı en az 2 gramdır, çünkü 12 saat sonra sadece 500 mg numune kalacaktır.

soru 2

(Fameca-SP 2014) Şekil, Brezilya'da Ipen tarafından üretilen 99mTc (metastabil teknesyum-99) bir jeneratörü göstermektedir. Nükleer tıpta kullanılan bu radyonüklid, 99Mo (molibden-99) olan “ana” radyonüklidin bozunmasıyla sürekli olarak üretilir. Grafik, gün cinsinden zamanın bir fonksiyonu olarak bu jeneratörlerin tipik bir 99Mo aktivitesini göstermektedir.

“Ana” nüklid olan 99Mo'nun “kız” nüklide olan 99mTc'ye bozunmasına atıfta bulunan nükleer denklemde, bir salınım vardır.

A) alfa parçacıkları.

B) negatif beta parçacıkları.

C) pozitif beta parçacıkları.

D) nötronlar.

E) protonlar.

Çözünürlük:

alternatif C

ikisi de ⁹⁹ne kadar ^99mTc aynı kütleye sahiptir. içindeki "m" ^99mTc sadece yarı kararlı bir izotop olduğu anlamına gelir, yani izotoptan daha yüksek bir enerji seviyesinde bulunur. ⁹⁹Konvansiyonel Tc, ancak kütleye herhangi bir müdahale olmadan.

Molibdenin atom numarası 42, teknesyumun atom numarası 43'tür.

Böylece, çürümede olduğu görülebilir. ⁹⁹üretimi için Mo ^99mTc kütlenin korunması ve atom numarasında bir birim artış vardı. Bu, negatif beta parçacıklarının emisyonunun özelliğidir, çünkü bu parçacıklar ihmal edilebilir kütleye ve -1'e eşit bir atom numarasına sahiptir. elektron.

Stefano Araújo Novais
Kimya hocası