Technetium

iso	N / A	TD	DM	DE	DP
⁹⁷ Tc	sintetic	2,6 × 10 ⁶ ani	ε	0,320	⁹⁷ Mo
⁹⁸ Tc	sintetic	4,2 × 10 ⁶ ani	β ^-	1.796	⁹⁸ Ru
⁹⁹ Tc	sintetic	211 100 de ani	β ^-	0,294	⁹⁹ Ru

iso: izotop
NA: abundență în natură
TD: timpul de înjumătățire
DM: modul de descompunere
DE: energia de descompunere în MeV
DP: produs de descompunere

Tehneciul este elementul chimic cu numărul atomic 43 și simbolul său este Tc . Este un element de culoare gri argintiu , metal radioactiv , de tranziție din perioada a cincea , cristalin foarte rar în natură; tehneciul este unul dintre produsele de fisiune nucleară naturale și artificiale ale uraniului și este utilizat în medicina nucleară pentru a obține imagini scintigrafice și tomografice ale numeroaselor compartimente ale corpului ( ^99m Tc ) și ca protecție împotriva coroziunii ( ^99g Tc). Proprietățile sale chimice sunt intermediare între cele de reniu și mangan , deși diferențele de comportament dintre tehneci și mangan sunt mai accentuate decât între tehneci și reniu. Se așteaptă ca bohiumul artificial să prezinte proprietăți chimice similare cu reniul.

Etimologie

Cuvântul technetium derivă din grecescul τεχνητός ( technetós ), „artificial”. Își datorează numele faptului că a fost produsă artificial în reactoare nucleare, deoarece nu este prezentă pe Pământ . A fost primul element care a fost produs artificial. ^[4] ^[5]

Caracteristici

Technetium este un metal de culoare gri-argintiu care se estompează încet atunci când este expus la aerul umed. Într - un oxidant mediu, există technețiu (VII) sub formă de pertehnetat anion , TcO - 4 (tetraoxothecnetate (1) conform IUPAC ). Comportamentul chimic al tehneciului este similar cu cel al reniului , în timp ce diferă semnificativ de cel al manganului . Tehniciul metalic se dizolvă în aqua regia , în acid azotic și în acid sulfuric concentrat , dar nu este solubil în acid clorhidric . Tehniciul este un inhibitor excelent de coroziune pentru oțeluri și este un superconductor excelent la temperaturi inferioare 11 K. Este un element emițător radioactiv β care se obține din produșii de fisiune ai uraniului din reactoarele nucleare unde constituie 6% din total ( randamentul cumulativ de fisiune al izobarului 99). Având în vedere raritatea și radioactivitatea sa, practic nu are nici un folos ca metal. Este un element special, deoarece nu are izotopi stabili și, prin urmare, este foarte rar. Cele mai frecvente stări de oxidare ale sale sunt +4, +5, +6 și +7^[1] , deși au fost caracterizați compuși cu toate numerele de oxidare posibile de la -1 la +7. Este cel mai ușor element de pe Pământ, fără izotopi stabili.

Aplicații

Technetium este unul dintre cei mai eficienți protectori împotriva ruginii și este, de asemenea, o sursă valoroasă de raze beta . Pertechnetatul de amoniu ( N H ₄ Tc O ₄ ) este o sare utilizată expres pentru a proteja oțelul de coroziune . 5 ppm de K TcO ₄ în apă distilată protejează suprafețele din oțel carbon de coroziune la temperaturi de până la 250 ° C. Cu toate acestea, utilizarea acestor substanțe este limitată la circuite închise, având în vedere radioactivitatea tehneciului. Printre alte utilizări:

^95m Tc (un izotop metastabil ), cu un timp de înjumătățire de 61 de zile, este utilizat ca un urmăritor radioactiv din punct de vedere operațional ^{[ neclar ]} .
^99m Tc pentru timpul său de înjumătățire scurt (6,01 ore ), pentru că este un emițător de raze gamma și pentru capacitatea de a se lega de numeroase molecule de interes biochimic ( radiofarmaceutice ) este utilizat în testele de medicină nucleară, o specialitate de diagnostic care exploatează radionuclizii pentru unele imagini tehnici, cum ar fi scintigrafia camerei gamma și tomografia SPECT .
^99g Tc la temperaturi mai mici 11 K este un supraconductor .

Istorie

Technetium (din grecescul technetos , artificial) a fost descoperit în laboratoarele Institutului de Fizică al Universității din Palermo în 1937 de Carlo Perrier și Emilio Segrè în Sicilia . Cercetătorii l-au găsit într-o probă de molibden trimisă de Ernest Lawrence . Eșantionul, provenit de la Laboratorul Național Lawrence Berkeley , a constat dintr-o bucată de deflector electrostatic din molibden care a fost bombardat cu nuclee de deuteriu în ciclotronul de la Universitatea din California la Berkeley , transformându-l în ⁹⁷ Tc. Tehniciul a fost primul element produs în mod artificial din istorie, deși existența sa în natură a fost demonstrată ulterior atât în interiorul, cât și în afara sistemului solar .

Mulți ani a existat un decalaj în tabelul periodic în locul elementului numărul 43. Dmitri Mendeleev a prezis că elementul lipsă ar trebui să fie similar din punct de vedere chimic cu manganul și, prin urmare, l-a numit ekamanganez . În 1925 Walter Noddack și Ida Tacke , descoperitorii reniului , au anunțat descoperirea elementului 43 numindu-l masurium (din Masuria , o regiune a Prusiei de Est, acum poloneză), dar anunțul lor nu a fost niciodată confirmat și astăzi este considerat în mod obișnuit eronat. , deși unii cercetători au contestat această concluzie.

În 1952 tehnețiul a fost identificat de astronomul american Paul Merrill în spectrul de emisii al unor stele uriașe roșii , coroborând astfel teoria conform căreia aceste stele produc elemente grele. S-au găsit și cantități mici în minele de uraniu , în special în cele în care s-au produs fenomene naturale de fisiune nucleară , cum ar fi în reactorul nuclear natural Oklo .

Disponibilitate

Odată ce a fost posibil să se obțină cantități macroscopice suficiente pentru a-i studia proprietățile fizice și chimice, s-a descoperit că tehneciul se găsește și în alte părți ale universului. Unele stele uriașe roșii ( tipurile S , M și N) conțin o linie de emisie în spectrul lor electromagnetic care indică prezența tehneciului. Prezența sa în uriașii roșii a condus la revizuirea teoriilor referitoare la nucleosinteza elementelor grele din stele.

De la descoperirea sa, s-au făcut multe cercetări pentru a găsi tehneci în materialele naturale. În 1962, ⁹⁹ Tc a fost identificat (de BT Kenna și PK Kuroda) în cantități foarte mici într-o pitchblendă africană ca produs al fisiunii spontane de ²³⁸ U.

⁹⁹ Tc este un produs secundar al fisiunii nucleare a uraniului în reactoarele nucleare . Se obține izolându-l de deșeurile radioactive ale reactoarelor prin cromatografie cu schimb de ioni.

Izotopi

Tehniciul este unul dintre cele două elemente din primele 82 care nu au izotopi stabili , celălalt fiind prometiu . Cei mai stabili radioizotopi sunt ⁹⁸ Tc, cu un timp de înjumătățire de 4,2 milioane de ani, ⁹⁷ Tc (2,6 milioane de ani) și ^99g Tc (211 100 de ani).

Au fost identificați alți 22 de izotopi, a căror greutate atomică variază de la 97,933 din ⁹⁸ Tc la 112,931 din ¹¹³ Tc. Majoritatea au un timp de înjumătățire mai mic de o oră, cu excepția ⁹³ Tc (2,75 ore), ⁹⁴ Tc (293 minute), ⁹⁵ Tc (20 ore) și ⁹⁶ Tc (4,28 zile). Există, de asemenea, mai multe stări metastabile , dintre care ^97m Tc este cea mai stabilă cu un timp de înjumătățire de 90,1 zile ( 0,097 MeV ), urmat de ^95m Tc (timpul de înjumătățire: 61 zile, 0,038 MeV) și ^99m Tc (timpul de înjumătățire: 6,01 ore, 0,141 MeV).

Pentru izotopii de până la ⁹⁷ Tc, modul principal de descompunere este captarea electronilor , pentru izotopii mai grei este decăderea beta-minus .

Precauții

Este foarte rar să întâlnești accidental compuși ai tehneciului și este practic imposibil să îi găsești în natură în concentrații semnificative. Cu toate acestea, fiind un produs de fisiune spontan al uraniului, tehneciul-99g apare în mod natural în toate mineralele de uraniu. ^99g Tc este un contaminant radioactiv și trebuie manipulat întotdeauna într-o cutie sigilată echipată cu mănuși manipulatoare în laboratoarele de radiochimie corespunzătoare. Toți nuclizii de tehneci sunt radioactivi. Acest element nu are un rol dovedit în biologie, cu toate acestea, radionuclidul de scurt timp de înjumătățire ^99m Tc este utilizat pe scară largă în medicina nucleară pentru a eticheta numeroase medicamente cu diferite cinetici și dinamici metabolice. Această versatilitate a ^99m Tc permite utilizarea acestuia pentru studiul diferitelor organe și sisteme. De exemplu, în America de Nord, unde se efectuează în fiecare an aproximativ 35 de milioane de investigații scintigrafice de medicină nucleară pe un bazin hidrografic de 300 de milioane de locuitori, 50% dintre aceștia sunt efectuate cu acest radionuclid. Procentaje similare apar în Europa, Japonia și în toate țările avansate din punct de vedere tehnologic. ^{[ fără sursă ]}

Notă

^ ^a ^b ^c ^d Tabel periodic interactiv , pe multimedia.bovolentaeditore.com . Adus la 13 aprilie 2013 .
^ Tecnezio , pe lenntech.it . Adus la 13 aprilie 2013 .
^ Un sistem periodic. Constantele fizico-chimice ale tehneciului , pe minerva.unito.it . Adus la 20 iulie 2020 (Arhivat din original la 4 martie 2016) .
^ liceofoscarini.it, Etimologia termenului technetium , pe takimika.liceofoscarini.it (arhivat din original la 4 martie 2016) .
^ Primul element obținut prin sinteză a fost tehneciul, în 1936. Acest element, deși are un număr atomic redus (43), nu posedă izotopi stabili și din acest motiv nu a fost niciodată observat în natură. Cu toate acestea, nu putem vorbi de un element sintetic real, deoarece urmele ulterioare ale izotopului ⁹⁸ Tc au fost descoperite în natură ca produs al fisiunii spontane a uraniului-238 sau al captării unui neutron de către molibden.

Bibliografie

Francesco Borgese, Elementele tabelului periodic. Descoperire, proprietăți, utilizări. Manual chimic, fizic, geologic , Roma, CISU, 1993, ISBN 88-7975-077-1 .
R. Barbucci, A. Sabatini și P. Dapporto, Tabel periodic și proprietăți ale elementelor , Florența, Edizioni V. Morelli, 1998 (arhivat din original la 22 octombrie 2010) .
Masurio vs. Technetium, Raport INFN / TC-01/04 ( PDF ), Roma, LNF-INFN, 2 aprilie 2001. Accesat la 20 noiembrie 2008 (arhivat din original la 25 ianuarie 2012) .

Elemente conexe

Oxid de tehnetiu (VII)

Alte proiecte

Wikționarul conține dicționarul lema « technetium »
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe technetium

linkuri externe

Tecnezio , pe Treccani.it - Enciclopedii online , Institutul Enciclopediei Italiene .
( EN ) Technetium , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
(EN) Technetium , pe periodic.lanl.gov, Laboratorul Național Los Alamos .
( EN ) Technetium , pe EnvironmentalChemistry.com .
( EN ) Articol ACS privind validitatea descoperirii lui Noddack și Tacke , pe pubs.acs.org .
youtube.com , https://www.youtube.com/watch?v=9A2lTiq1wr Un .

Controlul autorității	Tezaur BNCF 3496 · LCCN (EN) sh85133086 · GND (DE) 4184557-2 · BNF (FR) cb121508612 (dată) · NDL (EN, JA) 00.572.811

Portalul chimiei : portalul științei compoziției, proprietăților și transformărilor materiei

[tavolainterattiva-1] Tabel periodic interactiv , pe multimedia.bovolentaeditore.com . Adus la 13 aprilie 2013 .

[2] Tecnezio , pe lenntech.it . Adus la 13 aprilie 2013 .

[3] Un sistem periodic. Constantele fizico-chimice ale tehneciului , pe minerva.unito.it . Adus la 20 iulie 2020 (Arhivat din original la 4 martie 2016) .

[4] scarini.it, Etimologia termenului technetium , pe takimika.liceofoscarini.it (arhivat din original la 4 martie 2016) .

[5] Primul element obținut prin sinteză a fost tehneciul, în 1936. Acest element, deși are un număr atomic redus (43), nu posedă izotopi stabili și din acest motiv nu a fost niciodată observat în natură. Cu toate acestea, nu putem vorbi de un element sintetic real, deoarece urmele ulterioare ale izotopului ⁹⁸ Tc au fost descoperite în natură ca produs al fisiunii spontane a uraniului-238 sau al captării unui neutron de către molibden.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]