Technécium | ||||
---|---|---|---|---|
← Molibdén | Ruténium → | ||||
| ||||
Egy egyszerű anyag megjelenése | ||||
Az elemi technécium mintái | ||||
Az atom tulajdonságai | ||||
Név, szimbólum, szám | Technécium / Technécium (Tc), 43 | |||
Csoport , időszak , blokk |
7 (elavult 7), 5, d-elem |
|||
Atomtömeg ( moláris tömeg ) |
97,9072 a. e.m. ( g / mol ) | |||
Elektronikus konfiguráció | [Kr] 4d 5 5s 2 | |||
Atom sugara | 136 óra | |||
Kémiai tulajdonságok | ||||
kovalens sugár | 127 óra | |||
Ion sugara | (+7e)56 óra | |||
Elektronegativitás | 1,9 (Pauling skála) | |||
Elektróda potenciál | 0 | |||
Oxidációs állapotok | −1, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7 | |||
Ionizációs energia (első elektron) |
702,2 (7,28) kJ / mol ( eV ) | |||
Egy egyszerű anyag termodinamikai tulajdonságai | ||||
Sűrűség ( n.a. ) | 11,5 [1] g/cm³ | |||
Olvadási hőmérséklet | 2430 K (2157 °C, 3915 °F) [1] | |||
Forráshőmérséklet | 4538 K (4265 °C (7709 °F) [1] | |||
Oud. fúzió hője | 23,8 kJ/mol | |||
Oud. párolgási hő | 585 kJ/mol | |||
Moláris hőkapacitás | 24 J/(K mol) | |||
Moláris térfogat | 8,5 cm³ / mol | |||
Egy egyszerű anyag kristályrácsa | ||||
Rácsszerkezet | Hatszögletű | |||
Rács paraméterei | a=2,737 c=4,391 Å | |||
c / arány _ | 1.602 | |||
Debye hőmérséklet | 453 ezer _ | |||
Egyéb jellemzők | ||||
Hővezető | (300 K) 50,6 W/(m K) | |||
CAS szám | 7440-26-8 |
43 | Technécium |
Tc(98) | |
4d 6 5s 1 |
A technécium ( vegyjele - Tc , lat. Technécium ) a 7. csoport kémiai eleme (az elavult besorolás szerint - a hetedik, VIIB csoport mellékalcsoportja), a D. I. kémiai elemei periodikus rendszerének ötödik periódusa . Mengyelejev 43 - as rendszámmal .
A technécium egyszerű anyag egy ezüstszürke radioaktív átmenetifém . A legkönnyebb elem stabil izotópok nélkül . [2] [3] A szintetizált kémiai elemek közül az első .
A természetben előforduló technéciumot csak körülbelül 18 000 tonna találhatták meg bármikor a földkéregben a nukleáris kor kezdete előtt. A természetes technécium az uránérc és a tóriumérc spontán hasadási terméke, vagy a molibdénércek neutronbefogásának terméke. A leggyakoribb természetes izotóp a 99 Tc. A földi technécium többi részét szintetikus úton állítják elő az urán-235 és más hasadó atommagok hasadási termékeként minden típusú (erőművi, katonai, kutatási, meghajtó stb.) atomreaktorban, valamint a kiégett nukleáris fűtőelemek feldolgozása esetén , nukleáris üzemanyag-rudakból nyerik ki. Vagy feldolgozás hiányában 2 millió évig vagy tovább biztosítja a maradék radioaktivitásukat.
Az 1860-as évektől 1871-ig a periódusos rendszer korai formái, amelyeket Dmitrij Mengyelejev javasolt, hézagot tartalmaztak a molibdén (42. elem) és a ruténium (44. elem) között. 1871-ben Mengyelejev megjósolta, hogy ez a hiányzó elem kitölti a mangán alatti üres teret, és hasonló kémiai tulajdonságokkal rendelkezik. Mengyelejev az "ecamarganese" elnevezést adta neki, mivel a megjósolt elem egy hellyel alacsonyabb volt, mint az ismert mangán [4] . Sok korai kutató a periódusos rendszer közzététele előtt és után igyekezett elsőként felfedezni és megnevezni a hiányzó elemet.
Walter Noddack , Otto Berg és Ida Takke német kémikusok 1925-ben számoltak be a 75-ös és 43-as elem felfedezéséről, és a 43-as elemet Masurium-nak nevezték el ( Masuria után Kelet-Poroszországban, jelenleg Lengyelországban, abban a régióban, ahol Walter Noddack családja született) [5] . A csapat elektronsugárral bombázta a kolumbitot, és röntgenemissziós spektrogramok tanulmányozásával meghatározta a 43-as elem jelenlétét [6] . A kibocsátott röntgensugarak hullámhosszát Henry Moseley 1913-ban levezetett képletével viszonyítják az atomszámhoz. A csapat azt állította, hogy gyenge röntgenjelet észlelt a 43-as elem által keltett hullámhosszon. A későbbi kísérletezők nem tudták megismételni a felfedezést, és sok éven át elvetették, mint hibás [7] [8] . 1933-ban azonban a 43. elem felfedezéséről szóló cikksorozatban az elemet masuriumnak nevezték [9] . Még mindig vita tárgyát képezi, hogy Noddack csapata valóban felfedezte-e a 43-as elemet 1925-ben [10] .
A magfizika fejlődésével világossá vált, hogy miért nem található meg a technécium a természetben: a Mattauch-Shchukarev szabálynak megfelelően ennek az elemnek nincsenek stabil izotópjai. A technéciumot az Országos Laboratóriumban a gyorsító- ciklotronnal deutériummagokkal besugárzott molibdén célpontból állítottuk elő . Lawrence- et az USA -beli Berkeley -ben , majd az olaszországi Palermóban fedezték fel : 1937. június 13- án keltezték C. Perrier és E. Segre olasz kutatók feljegyzését a Nature folyóiratban , amely azt jelzi, hogy ez a célpont tartalmaz 43-as rendszámú elem [11] . Az új elem "technécium" elnevezését a felfedezők 1947 -ben javasolták [12] [13] . 1947- ig a D. I. Mengyelejev által javasolt „ eka-mangán ” elnevezés (vagyis „a mangánhoz hasonló”) mellett a „ masurium ” (lat. Masurium, megnevezése - Ma) nevet is használták [14] .
1952 -ben Paul Merrill a technéciumnak (pontosabban a 98 Tc izotópnak [15] ) megfelelő abszorpciós vonalakat (403,1 nm , 423,8 nm, 426,2 nm és 429,7 nm) fedezett fel egyes csillagok S-típusú spektrumában . különösen a chi Cygnus , AA Cygnus , R Andromeda , R Hydra , omicron Ceti és különösen intenzív vonalak - az R Gemini csillagban [16] , ez azt jelentette, hogy a technécium jelen van a légkörükben , és bizonyíték volt arra, hogy mi történik magszintézis csillagai [17] , ma az ilyen csillagokat technéciumcsillagoknak nevezik .
Más görögből . τεχνητός – mesterséges, egy elem szintézis útján történő úttörő felfedezését tükrözi.
A Földön nyomokban uránércekben fordul elő , 5⋅10-10 g /1 kg urán, az urán-238 spontán hasadásának termékeként.
A spektroszkópiai módszerek feltárták a technécium tartalmát egyes csillagok - vörös óriások ( technéciumcsillagok ) spektrumában.
A technécium atom teljes elektronikus konfigurációja: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 5 5s 2
A technécium egy radioaktív átmenetifém . Kompakt formájában ezüstszürke fém , hatszögletű ráccsal ( a = 2,737 Å, c = 4,391 Å), míg a nanodiszperz fém nagydiszperzitású hordozón történő redukció során [ 18] vagy a fóliára történő elektrolitikus lerakódás során keletkezik. felületén van egy köbös rács [19] (a = 3,7 – 3,9 Å) [1] . A nanodiszperz technécium Tc-99 NMR-spektrumában nincs abszorpciós sávhasadás, míg a hatszögletű ömlesztett technécium Tc-99-NMR-spektruma 9 műholdra oszlik [2] . Az atomi technécium jellegzetes emissziós vonalai 363,3 nm, 403,1 nm, 426,2 nm, 429,7 nm és 485,3 nm hullámhosszon [20] . Kémiai tulajdonságait tekintve a technécium közel áll a mangánhoz és a réniumhoz , vegyületekben kilenc egész számú oxidációs fokozatot mutat –1 és +7 között, és 5 frakcionált (például 2,5 [3] , 1,81, 1,67, 1,625, 1,5 [4] ), amelyek a technécium klasztervegyületeire jellemzőek (fém-fém atomok szocializált rendszerével, mégis más ligandumokkal kapcsolatban állnak. Oxigénnel kölcsönhatásba lépve Tc 2 O 7 és TcO 2 oxidokat képez , klórral és fluorral - halogenidek TcX 6 , TcX 5 , TcX 4 , kénnel a TcS 2 és [Tc 3 (μ3-S)(μ2-S 2 ) 3 (S 2 )(3n −1)/n) ] n Tc 2 S 7 szulfidok tiszta formájában nem létezik. A technécium koordinációs és szerves elemvegyületek alkotóeleme . Egy feszültségsorozatban a technécium a hidrogéntől jobbra van , a réz és a ruténium között [6] . Nem lép reakcióba sósavval, de könnyen oldódik salétromsavban és kénsavban .
A technéciumot radioaktív hulladékból nyerik kémiai módszerrel; izolálására kémiai eljárásokat alkalmaznak sok munkaigényes művelettel, nagy mennyiségű reagenssel és hulladékkal. Oroszországban az első technéciumot Anna Fedorovna Kuzina munkáiban szerezték meg a Majak Produkciós Egyesület munkásaival együtt [21] . A technécium kezelésének fő trendjeit a [7] 26. o. tartalmazza.
A 232 Th , 233 U , 238 U , 239 Pu nuklidok hasadása során az urán-235 mellett technécium is keletkezik . A Földön egy évig működő összes reaktorban a teljes felhalmozás több mint 10 tonna [22] .
Néhány technécium-izotóp radioaktív tulajdonságai [23] :
Izotóp (m - izomer) | Fél élet | Bomlás típusa |
---|---|---|
92 | 4,3 perc | β + , elektronbefogás |
93 m | 43,5 perc | Elektronikus rögzítés (18%), izomer átmenet (82%) |
93 | 2,7 óra | Elektronikus rögzítés (85%), β + (15%) |
94m | 52,5 perc | Elektronikus rögzítés (21%), izomer átmenet (24%), β + (55%) |
94 | 4,9 óra | β + (7%), elektronikus rögzítés (93%) |
95 m | 60 nap | Elektronikus rögzítés, izomer átmenet (4%), β + |
95 | 20 óra | Elektronikus rögzítés |
96m | 52 perc | Izomer átmenet |
96 | 4,3 nap | Elektronikus rögzítés |
97 m | 90,5 nap | Izomer átmenet |
97 | 4,21⋅10 6 év | Elektronikus rögzítés |
98 | 4,2⋅10 6 év | β − |
99m | 6.04 óra | Izomer átmenet |
99 | 2,111⋅10 5 év | β − |
100 | 15,8 s | β − |
101 | 14,3 perc | β − |
102 | 4,5 perc / 5 s | β− / γ/ β− |
103 | 50 s | β − |
104 | 18 perc | β − |
105 | 7,8 perc | β − |
106 | 37 s | β − |
107 | 29 s | β − |
A nukleáris medicinában széles körben használják az agy, a szív, a pajzsmirigy, a tüdő, a máj, az epehólyag, a vesék, a vázcsontok, a vér vizsgálatára, valamint daganatok diagnosztizálására [24] .
A pertechnetátok (a techneticsav HTcO 4 sói ) korróziógátló tulajdonságokkal rendelkeznek, mivel a TcO 4 − ion a MnO 4 − és ReO 4 − ionokkal ellentétben a leghatékonyabb korróziógátló vas és acél esetében.
A technécium forrásként használható ruténium előállítására, ha a kiégett nukleáris fűtőanyagtól való leválasztás után nukleáris transzmutációnak vetik alá [Russian Journal of Inorganic Chemistry, Vol. 47. sz. 5, 2002, pp. 637-642]. [25]
Mint a Földön gyakorlatilag hiányzó elem, a technécium nem játszik természetes biológiai szerepet.
Kémiai szempontból a technécium és vegyületei alacsony toxicitásúak. A technécium veszélyét radiotoxicitása okozza .
A technécium különbözőképpen oszlik el, amikor a szervezetbe kerül, attól függően, hogy milyen kémiai formában kerül beadásra. Lehetőség van technéciumot egy adott szervbe juttatni speciális radiofarmakon segítségével. Ez az alapja a legszélesebb körű alkalmazásának a sugárdiagnosztikában - a nukleáris medicinában.
A technécium legegyszerűbb formája, a pertechnetát beadáskor szinte minden szervbe bejut, de főként a gyomorban és a pajzsmirigyben marad vissza. A 0,000001 R /( h ·mg) dózisig terjedő lágy β-sugárzás miatti szervkárosodást soha nem figyelték meg.
Technéciummal végzett munka során β-sugárzás elleni védelemmel ellátott füstelszívókat vagy zárt dobozokat használnak.
![]() |
|
---|---|
Bibliográfiai katalógusokban |
|
Technécium vegyületek | |
---|---|
|
D. I. Mengyelejev kémiai elemeinek periodikus rendszere | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Fémek elektrokémiai tevékenységsorai | |
---|---|
Eu , Sm , Li , Cs , Rb , K , Ra , Ba , Sr , Ca , Na , Ac , La , Ce , Pr , Nd , Pm , Gd , Tb , Mg , Y , Dy , Am , Ho , Er , Tm , Lu , Sc , Pu , |