Techn??tium

Techn??tium
43 Tc
Mn ↑ Tc ↓ R?? Tableau p??riodique molybd??ne ← → techn??tium ruth??nium
Apparence
m??tal gris brillant
Propri??t??s g??n??rales
Nom, symbole, nombre	techn??tium, Tc, 43
Prononciation	/ t ɛ k n Je ʃ Je əm / tek- NEE -shee-əm
??l??ment Cat??gorie	m??tal de transition
Groupe, p??riode, bloc	7, 5, r??
Poids atomique standard
Configuration ??lectronique	[ Kr ] 4d 5 5s 2 2, 8, 18, 13, 2
Histoire
Pr??diction	Dmitri Mendeleev (1871)
D??couverte	Carlo Perrier et Emilio Segr?? (1937)
Premier isolement	Carlo Perrier et Emilio Segr?? (1937)
Propri??t??s physiques
Phase	solide
Densit?? (?? proximit?? rt)	11 g ?? cm -3
Point de fusion	2430 K , 2157 ?? C, 3915 ?? F
Point d'??bullition	4538 K, 4265 ?? C, 7709 ?? F
La chaleur de fusion	33,29 kJ ?? mol -1
Chaleur de vaporisation	585,2 kJ ?? mol -1
Capacit?? thermique molaire	24,27 J ?? mol -1 ?? K -1
Pression de vapeur (extrapol??e)
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k ?? T (K) 2727 2998 3324 3726 4234 4894
Propri??t??s atomiques
??tats d'oxydation	7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, -1, -3 (Fortement acide oxyde)
??lectron??gativit??	1,9 (??chelle de Pauling)
??nergies d'ionisation	1er: 702 kJ ?? mol -1
	2??me: 1470 kJ ?? mol -1
	3??me: 2850 kJ ?? mol -1
Rayon atomique	136 h
Rayon covalente	147 ?? 19 heures
Miscellan??es
Crystal structure	hexagonale compacte
Ordre magn??tique	Paramagn??tique
Conductivit?? thermique	50,6 W ?? m -1 ?? K -1
Vitesse du son (tige mince)	(20 ?? C) 16 200 m ?? s -1
Num??ro de registre CAS	7440-26-8
La plupart des isotopes stables
Article d??taill??: Isotopes de techn??tium
iso N / A demi-vie DM DE ( MeV) DP 95 m Tc syn 61 d ε - 95 Mo γ 0,204, 0,582, 0,835 - IT 0,0389, e 95 Tc 96 Tc syn 4.3 d ε - 96 Mo γ 0,778, 0,849, 0,812 - 97 Tc syn 2,6 ?? 10 6 y ε - 97 Mo 97 m Tc syn 91 d IT 0,965, e 97 Tc 98 Tc syn 4,2 ?? 10 6 y β - 0,4 98 Ru γ 0,745, 0,652 - 99 Tc trace 2,111 ?? 10 5 y β - 0,294 99 Ru 99 m Tc syn 6.01 h IT 0,142, 0,002 99 Tc γ 0,140 -

Le techn??tium est l' ??l??ment chimique avec le num??ro atomique 43 et le symbole Tc. Il est le plus faible num??ro atomique ??l??ment sans isotopes stables ; toute forme de celui-ci est radioactifs. Presque tous techn??tium est produit synth??tiquement et des quantit??s infimes sont dans la nature. Techn??tium naturelle se produit en tant que spontan??e produits de fission dans le minerai d'uranium ou par capture de neutrons dans molybd??ne minerais. Les propri??t??s chimiques de ce gris argent??, cristallin de m??tal de transition sont interm??diaires entre le rh??nium et le mangan??se .

Beaucoup de propri??t??s de techn??tium ont ??t?? pr??dites par Dmitri Mendeleev avant que l'??l??ment a ??t?? d??couvert. Mendele??ev a not?? une lacune dans son tableau p??riodique et a donn?? l'??l??ment ?? d??couvrir le nom provisoire ekamanganese (Em). En 1937, le techn??tium (en particulier la techn??tium-97 isotopes) est devenu le premier ??l??ment essentiellement artificielle ?? produire, d'o?? son nom (du grec τεχνητός, ce qui signifie ??artificielle??).

Sa courte dur??e rayons gamma ??mettant isom??risation nucl??aire techn??tium-99m est utilis?? dans m??decine nucl??aire pour une grande vari??t?? de tests de diagnostic. Le techn??tium-99 est utilis?? comme une source de rayons libre-gamma de particules b??ta. ?? long terme isotopes de technetium sont produites commercialement sous-produits de fission de l'uranium-235 en r??acteurs nucl??aires et sont extraites de crayons de combustible nucl??aire. Comme aucun isotope de techn??tium a une demi-vie plus de 4,2 millions d'ann??es ( techn??tium-98), sa d??tection en 1952 dans les g??antes rouges , qui sont des milliards d'ann??es, contribu?? ?? soutenir la th??orie que les ??toiles peuvent produire des ??l??ments plus lourds.

Histoire

Recherche pour l'??l??ment 43

De les ann??es 1860 gr??ce ?? 1871, les premi??res formes de la table p??riodique propos?? par Dimitri Mendele??ev contenaient un ??cart entre le molybd??ne (??l??ment 42) et de ruth??nium (??l??ment 44). En 1871, Mendele??ev pr??dit cet ??l??ment manquant serait occuper la place vide ?? la suite de mangan??se et ont donc des propri??t??s chimiques semblables. Mendele??ev lui a donn?? le nom provisoire ekamanganese (de eka -, le sanscrit mot pour une, parce que l'??l??ment pr??vu ??tait un endroit bas de l'??l??ment mangan??se connu.)

De nombreux chercheurs d??but, ?? la fois avant et apr??s la table p??riodique a ??t?? publi??, ??taient d??sireux d'??tre le premier ?? d??couvrir et nommer l'??l??ment manquant; son emplacement dans le tableau sugg??r?? qu'il devrait ??tre plus facile ?? trouver que d'autres ??l??ments non d??couvertes. Il a d'abord pens?? avoir ??t?? trouv?? en platine de minerais en 1828 et a ??t?? donn?? le nom polinium, mais se est av??r?? ??tre impure iridium . Puis, en 1846, l'??l??ment ilmenium a affirm?? avoir ??t?? d??couvert, mais plus tard a ??t?? jug??e impure niobium . Cette erreur a ??t?? r??p??t??e en 1847 avec la "d??couverte" de pelopium.

En 1877, le chimiste russe Serge Kern a rapport?? la d??couverte de l'??l??ment manquant dans le minerai de platine. Kern nomm?? ce qu'il pensait ??tre le nouvel ??l??ment davyum (apr??s le chimiste anglais Sir not?? Humphry Davy ), mais il a finalement ??t?? d??termin?? ?? ??tre un m??lange de l'iridium , le rhodium et le fer . Un autre candidat, lucium, suivie en 1896, mais il a ??t?? d??termin?? que l'yttrium . Puis, en 1908, le chimiste japonais Masataka Ogawa a trouv?? des preuves dans le min??ral thorianite, dont il pensait indiqu?? la pr??sence de l'??l??ment 43. Ogawa nomm?? l'??l??ment nipponium , apr??s le Japon (qui est en japonais Nippon). En 2004, H. K Yoshihara utilis?? "un dossier de spectre de rayons X de l'??chantillon de nipponium de Ogawa de thorianite [qui] a ??t?? contenue dans une plaque photographique pr??serv?? par sa famille. Le spectre a ??t?? lu et a indiqu?? l'absence de l'??l??ment 43 et le pr??sence de l'??l??ment 75 ( rh??nium ) ".

Chimistes allemands Walter Noddack, Otto Berg, et Ida Tacke a signal?? la d??couverte de l'??l??ment 75 et l'??l??ment 43 en 1925, et l'??l??ment nomm?? 43 masurium (apr??s Mazurie dans l'est Prusse, maintenant dans la Pologne , la r??gion o?? la famille de Walter Noddack origine). Le groupe a bombard?? colombite avec un faisceau d' ??lectrons et en a d??duit l'??l??ment 43 ??tait pr??sent en examinant Diffraction des rayons X spectrogrammes. Le longueur d'onde des rayons X produits est li??e au num??ro atomique par une formule d??riv??e par Henry Moseley en 1913. L'??quipe a remport?? pour d??tecter un signal X-ray faible ?? une longueur d'onde produite par l'??l??ment 43. exp??rimentateurs ult??rieures pourraient ne pas reproduire la d??couverte, et il a ??t?? rejet?? comme une erreur pour de nombreuses ann??es. Pourtant, en 1933, une s??rie d'articles sur la d??couverte d'??l??ments cit?? le nom de l'??l??ment masurium 43. D??bat existe toujours quant ?? savoir si l'??quipe 1925 a effectivement fait d??couvrir l'??l??ment 43.

D??couverte officielle et l'histoire plus tard

Le d??couverte de l'??l??ment 43 a finalement ??t?? confirm?? dans une exp??rience D??cembre 1936 ?? la Universit?? de Palerme en Sicile men??e par Carlo Perrier et Emilio Segr??. ?? la mi-1936, Segr?? visit?? les ??tats-Unis, d'abord Universit?? de Columbia ?? New York, puis le Lawrence Berkeley National Laboratory en Californie. Il persuada inventeur cyclotron Ernest Lawrence de le laisser reprendre certaines parties de cyclotron rebut devenus radioactifs. Laurent lui a envoy?? une feuille de molybd??ne qui avait fait partie du d??flecteur dans le cyclotron.

Segr?? enr??l?? son coll??gue Perrier de tenter de prouver, gr??ce ?? la chimie comparative, que l'activit?? de molybd??ne ??tait en effet d'un ??l??ment avec Z = 43. Ils ont r??ussi ?? isoler les isotopes techn??tium-95m et techn??tium-97. Universit?? de fonctionnaires Palerme voulait nommer leur d??couverte "panormium", apr??s la latine nom Palerme, Panormus. En 1947, l'??l??ment 43 a ??t?? nomm?? d'apr??s le grec mot τεχνητός, ce qui signifie ??artificielle??, puisque ce est le premier ??l??ment ?? ??tre produite artificiellement. Segr?? retourn?? ?? Berkeley et a rencontr?? Glenn T. Seaborg. Ils ont isol?? le isotope m??tastable techn??tium-99m, qui est maintenant utilis?? dans une dizaine de millions de proc??dures de diagnostic m??dical chaque ann??e.

En 1952, l'astronome Paul W. Merrill en Californie d??tect?? le signature spectrale du techn??tium (en particulier, la lumi??re avec longueur d'onde de 403,1 nm, 423,8 nm, 426,2 nm et 429,7 nm) ?? la lumi??re de de type S g??antes rouges . Les ??toiles ??taient pr??s de la fin de leur vie, mais sont riches en cet ??l??ment de courte dur??e, ce qui signifie r??actions nucl??aires dans les ??toiles doivent ??tre produire. Cette preuve a ??t?? utilis?? pour renforcer la th??orie non prouv??e alors que les ??toiles sont o?? nucl??osynth??se des ??l??ments plus lourds se produit. Plus r??cemment, ces observations ont fourni des preuves que les ??l??ments ont ??t?? form??s par capture de neutrons dans le s-processus.

Depuis sa d??couverte, il ya eu de nombreuses recherches dans les mat??riaux terrestres pour les sources naturelles de techn??tium. En 1962, le techn??tium-99 a ??t?? isol?? et identifi?? en pechblende de la Congo belge en quantit??s extr??mement faibles (environ 0,2 ng / kg); elle est la source, il en produits de fission spontan??e de l'uranium-238. Il est ??galement prouv?? que la Oklo naturelle r??acteur de fission nucl??aire produit des quantit??s importantes de techn??tium-99, qui a depuis d??cru en ruth??nium-99.

Caract??ristiques

Propri??t??s physiques

Le techn??tium radioactif est un gris argent?? m??tallique avec une apparence similaire ?? celle de platine . Il est g??n??ralement obtenu sous forme d'une poudre grise. Le la structure cristalline du m??tal pur est hexagonal serr??e. Techn??tium atomique a la caract??ristique raies d'??mission ?? ceux-ci longueurs d'onde de la lumi??re: 363,3 nm, 403,1 nm, 426,2 nm, 429,7 nm et 485,3 nm.

La forme m??tallique est l??g??rement paramagn??tique, qui signifie que son dip??les magn??tiques se alignent avec externe champs magn??tiques, mais assumeront orientations al??atoires une fois que le champ est supprim??. Pur, m??tallique, monocristallin techn??tium devient un saisissez-II supraconducteur ?? des temp??ratures inf??rieures 7,46 K . En dessous de cette temp??rature, le techn??tium a une tr??s haute profondeur de p??n??tration magn??tique, le plus grand parmi les ??l??ments en dehors de niobium .

Propri??t??s chimiques

Le techn??tium est plac?? dans le septi??me groupe de la classification p??riodique, entre le rh??nium et le mangan??se . Comme pr??vu par la loi p??riodique, ses propri??t??s chimiques sont donc interm??diaire entre ces deux ??l??ments. Des deux, le techn??tium ressemble plus ??troitement ?? du rh??nium, en particulier dans son inertie chimique et sa tendance ?? former des liaisons covalentes. Contrairement mangan??se, techn??tium ne fait pas facilement cations ( ions avec une charge nette positive). Commun les ??tats d'oxydation du technetium comprennent 4, 5, et 7. Le techn??tium se dissout dans l'eau r??gale, l'acide nitrique , et concentr?? acide sulfurique , mais il ne est pas soluble dans l'acide chlorhydrique d'une concentration quelconque.

Et les oxydes hydrure

La r??action avec du techn??tium hydrog??ne produit le charg?? n??gativement hydrure TcH 2-
9 ion, qui a le m??me type de structure cristalline que (a isostructural avec) ReH 2-
9. Il se compose d'un prisme trigone avec un atome de technetium dans le centre et six des atomes d'hydrog??ne dans les coins. Trois plusieurs atomes d'hydrog??ne font un triangle se ??tendant parall??lement ?? la base et traversant le prisme en son centre. Bien que les atomes d'hydrog??ne ne sont pas g??om??triquement ??quivalents, leur structure ??lectronique est ?? peu pr??s la m??me. Ce complexe dispose d'une nombre de coordination de neuf (ce qui signifie que l'atome de technetium a neuf voisins), qui est la plus ??lev??e pour un complexe de techn??tium. Deux atomes d'hydrog??ne dans le complexe peuvent ??tre remplac??s par des ions (K ⁺⁾ sodium (Na ⁺⁾ ou potassium.

Techn??tium hydrure

Techn??tium m??tallique lentement ternit dans l'air humide, et sous forme de poudre, va br??ler dans l'oxyg??ne . Deux oxydes ont ??t?? observ??s: TCO ₂ et Tc ₂ O _7. Sous conditions oxydantes, qui ont tendance ?? d??pouiller les ??lectrons des atomes, le techn??tium (VII) seront exister en tant que pertechn??tate ion , TCO -
4.

?? des temp??ratures de 400 ?? 450 ?? C, le techn??tium se oxyde pour former le jaune p??le heptoxyde:

4 Tc + 7 O ₂ → 2 Tc ₂ O ₇

Ce compos?? adopte une la structure centrosym??trique avec deux types d'obligations Tc-O; leurs longueurs de liaison sont 167 et 184 heures, et l'angle O-Tc-O est de 180 ??.

Heptoxyde techn??tium est le pr??curseur de pertechn??tate de sodium:

Tc ₂ O ₇ + 2 NaOH → NATCO 2 ₄ + H ₂ O

Noir de couleur dioxyde de techn??tium (TCO ₂₎ peut ??tre produit par r??duction de l'heptoxyde avec du techn??tium ou de l'hydrog??ne.

Pertechnetic acide (HTCO ₄₎ est produit par r??action Tc ₂ O ₇ avec de l'eau ou des acides oxydants, tels que l'acide nitrique , l'acide sulfurique concentr??, l'eau r??gale, ou un m??lange d'acides nitrique et chlorhydrique. Le rouge fonc?? r??sultante, hygroscopique (absorbant l'eau) substance est un acide fort et donne protons facilement. Dans concentr?? acide sulfurique Tc (VII) est converti en anion tetraoxidotechnetate la forme octa??drique de technetic (VII) TcO acide ₃ (OH) (H ₂ O) _2.

Le pertechnate (tetroxidotechnetate) anion TcO -
4 est constitu?? d'un t??tra??dre avec des atomes d'oxyg??ne dans les coins et un atome de techn??tium dans le centre. Contrairement ?? permanganate (MnO -
4), ce est seulement un agent oxydant faible. Pertechn??tate est souvent utilis?? comme une source d'isotopes de techn??tium, tels que ^99mTc soluble dans l'eau convenable, et en tant que catalyseur .

Sulfures, s??l??niures, tellurures et

formes de techn??tium diverses sulfures. TcS ₂ est obtenu par r??action directe du techn??tium et ??l??mentaire du soufre , tandis que Tc ₂ S ₇ est form?? ?? partir de l'acide pertechnic comme suit:

2 HTCO ₄ + 7 H ₂ S → Tc ₂ S ₇ + 8 H ₂ O

Dans cette r??action est techn??tium r??duit ?? Tc (IV) alors que les formes de soufre en exc??s de ligand un disulfure. Le heptasulfure de techn??tium produit a une structure polym??re (Tc ₃ (μ ³ -S) (S _{2) 3} S _{6) n} avec un noyau semblable ?? Mo ₃ (μ ³ -S) (S _{2) 6} ^2-.

Lors du chauffage, le techn??tium heptasulfure d??compose en disulfure et de soufre ??l??mentaire:

TC ₂ S ₇ → 2 TC ₂ + 3 S

Des r??actions analogues se produisent avec le s??l??nium et le tellure .

clusters de techn??tium Tc ₆ et ₈

Techn??tium carbure et la phase m??tallique de techn??tium orthorhombique

Lorsque de petites quantit??s de carbone sont pr??sents dans techn??tium m??tallique, sa structure id??ale de cristal hexagonal compact est d??form??e ?? orthorhombique structure m??tallique de techn??tium. Teneur ??lev??e en carbone (?? partir de 15 ?? 17% ??.) Fournir une conversion compl??te de techn??tium m??tal cube carbure de techn??tium avec la composition approximative de Tc6C. L'augmentation suppl??mentaire de la teneur en carbone ne fournit pas de changement dans la structure en carbure de techn??tium.

Clusters et complexes organiques

Plusieurs groupes de techn??tium sont connus, y compris _quatre Tc, Tc _{6, 8} et Tc Tc _13. Les plus stables Tc ₆ et Tc _huit grappes ont des formes prisme o?? les paires verticales de Tc atomes sont reli??s par des liaisons triples et les atomes planes par des liaisons simples. Chaque atome de techn??tium fait six liaisons, et les ??lectrons de valence restants peut ??tre satur?? par une axial et deux pontant les atomes d'halog??ne tels que les ligands de chlore ou de brome .

Complexe organique de techn??tium.

formes de techn??tium nombreux des complexes organiques, qui sont relativement bien ??tudi??s en raison de leur importance pour la m??decine nucl??aire. Le techn??tium carbonyle (Tc ₂ (CO) ₁₀₎ est un solide blanc. Dans cette mol??cule, deux atomes de technetium sont faiblement li??s entre eux; chaque atome est entour?? d' octa??dres de cinq ligands carbonyle. La longueur de la liaison entre les atomes de techn??tium, 303 pm, est nettement plus grande que la distance entre deux atomes dans le techn??tium m??tallique (272 pm). Similaire carbonyles sont form??s par de techn??tium cong??n??res, le mangan??se et le rh??nium.

Complexe de techn??tium d'un ligand organique (repr??sent?? sur la figure de droite) est couramment utilis?? en m??decine nucl??aire. Il a une Tc-O uniques groupement fonctionnel (fragment) orient??e perpendiculairement au plan de la mol??cule, o?? l'atome d'oxyg??ne peut ??tre remplac?? par un atome d'azote.

Isotopes

Le techn??tium, avec le num??ro atomique (Z not??e) 43, est l'??l??ment le plus petit num??ro dans le tableau p??riodique qui est exclusivement radioactifs. Le deuxi??me plus l??ger, exclusivement ??l??ment radioactif, le prom??thium , a un num??ro atomique de 61 ans. Les noyaux atomiques avec un nombre impair de protons sont moins stables que ceux avec les nombres pairs, m??me si le nombre total de nucl??ons (protons + neutrons ) sont encore. ??l??ments impaires ont donc moins stables isotopes .

Le plus stable isotopes radioactifs sont techn??tium-98 avec une demi-vie de 4,2 millions d'ann??es ( Ma), du techn??tium-97 (demi-vie: 2,6 Ma) et le techn??tium-99 (demi-vie: 211000 ann??es). Trente autres radio-isotopes ont ??t?? caract??ris??s avec nombres de masse allant de 85 ?? 118. La plupart de ceux-ci ont des demi-vies qui sont ?? moins d'une heure; les exceptions sont techn??tium-93 (demi-vie: 2,73 heures), le techn??tium-94 (demi-vie: 4,88 heures), le techn??tium-95 (demi-vie: 20 heures), et le techn??tium-96 (demi-vie: 4,3 jours ).

Le primaire mode de d??sint??gration des isotopes plus l??gers que le techn??tium-98 (Tc ⁹⁸⁾ est capture d'??lectrons, donnant molybd??ne (Z = 42). Pour des isotopes plus lourds, le principal mode est ??mission b??ta (l'??mission d'un ??lectron ou positrons), ce qui donne le ruth??nium (Z = 44), ?? l'exception que le techn??tium-100 peut se d??composer ?? la fois par ??mission b??ta et capture d'??lectrons.

Le techn??tium a ??galement de nombreux isom??res nucl??aires, qui sont des isotopes ayant un ou plusieurs nucl??ons excit??s. Le techn??tium-97m (Tc ^97m; ??m?? signifie m??tastabilit??) est le plus stable, avec une demi-vie de 91 jours (0,0965 MeV). Il est suivi par le techn??tium-95m (demi-vie: 61 jours, 0,03 MeV), et le techn??tium-99m (demi-vie: 6,01 heures, 0,142 MeV). Le techn??tium-99m ??met seulement rayons gamma et se d??sint??gre en techn??tium-99.

Le techn??tium-99 (Tc ⁹⁹⁾ est un produit majeur de la fission de l'uranium-235 ⁽²³⁵ U), ce qui en fait l'isotope le plus commun et le plus facilement disponible de techn??tium. Un gramme de techn??tium-99 produit 6,2 ?? 10 ⁸ d??sint??grations par seconde (ce est-0,62 G Bq / g).

Pr??sence et la production

Minerais d'uranium contiennent des traces de techn??tium

Seules des traces minutes sont naturellement pr??sents dans de la Terre la cro??te comme spontan??e produits de fission dans minerais d'uranium. Un kilogramme d'uranium contient environ 1 nanogramme (10 ^-9 g) de techn??tium. Certains g??antes rouges ??toiles avec les types spectraux S, M, N et contiennent une raie d'absorption dans leur spectre qui indique la pr??sence de techn??tium. Ces rouges g??ants sont connus officieusement comme ??toiles de techn??tium.

produit des d??chets de fission

En contraste avec sa pr??sence naturelle rare, grandes quantit??s de techn??tium-99 sont produits chaque ann??e ?? partir de crayons combustibles nucl??aires us??s, qui contiennent divers produits de fission. La fission d'un gramme de l'uranium-235 en r??acteurs nucl??aires rendements 27 mg de techn??tium-99, donnant un techn??tium fission rendement du produit de 6,1%. Autre isotopes fissiles produisent ??galement des rendements similaires de techn??tium, tels que 4,9% de l'uranium 233 et 6,21% du plutonium-239. A propos de 49 000 T Bq (78 tonnes m??triques) de techn??tium est estim?? avoir ??t?? produite dans les r??acteurs nucl??aires entre 1983 et 1994, qui est de loin la principale source de techn??tium terrestre. Seule une fraction de la production est utilis?? dans le commerce.

Le techn??tium-99 est produite par la fission nucl??aire de l'uranium 235 fois et le plutonium-239. Il est donc pr??sent dans d??chets radioactifs et dans le les retomb??es nucl??aires de fission bombe explosions. Sa d??sint??gration, mesur??e en becquerels par quantit?? de combustible us??, est dominante apr??s environ ¹⁰ avril au 10 juin ans apr??s la cr??ation des d??chets nucl??aires. De 1945 ?? 1994, on estime que 160 T Bq (environ 250 kg) de techn??tium-99 a ??t?? lib??r?? dans l'environnement par l'atmosph??re essais nucl??aires. La quantit?? de techn??tium-99 ?? partir de r??acteurs nucl??aires rejet??s dans l'environnement jusqu'?? 1986 est de l'ordre de 1 000 TBq (environ 1600 kg), principalement par retraitement de combustible nucl??aire; la plupart de ces a ??t?? d??vers?? dans la mer. M??thodes de pr??paration ont r??duit leurs ??missions depuis, mais ?? partir de 2005 la lib??ration primaire de techn??tium-99 dans l'environnement est par la Sellafield usine, qui a publi?? un estim?? 550 TBq (environ 900 kg) de 1995 ?? 1999 dans la mer d'Irlande . A partir de 2000 le montant a ??t?? limit??e par la r??glementation ?? 90 TBq (environ 140 kg) par an. D??charge du techn??tium dans la mer a donn?? lieu ?? des fruits de mer contenant des quantit??s minuscules de cet ??l??ment. Par exemple, Homard europ??en et poissons de l'ouest Cumbria contient environ 1 Bq / kg de techn??tium.

produits de fission pour un usage commercial

Le isotope m??tastable techn??tium-99m est produit en continu en tant que produits de fission de la fission de l'uranium ou du plutonium dans les r??acteurs nucl??aires. Parce que le carburant utilis?? est laiss?? au repos pendant plusieurs ann??es avant retraitement, tout le molybd??ne-99 et le techn??tium-99m auront pourri par le temps que les produits de fission sont s??par??s des principaux actinides en classique retraitement nucl??aire. Le liquide qui reste apr??s l'extraction de l'uranium du plutonium ( PUREX) contient une concentration ??lev??e de techn??tium TCO -
4 mais presque tout cela est le techn??tium-99, pas de techn??tium-99m.

La grande majorit?? du techn??tium-99m utilis?? dans le travail m??dical est produit par irradiation d??di?? hautement enrichi cibles d'uranium dans un r??acteur, l'extraction du molybd??ne-99 des cibles dans les installations de retraitement, et la r??cup??ration au centre de diagnostic du techn??tium-99m qui est produit lors de la d??composition du molybd??ne-99. Molybd??ne-99 sous forme de molybdate MoO 2-
La figure 4 est adsorb?? sur de l'alumine acide (Al ₂ O ₃₎ dans un blind?? Chromatographie sur colonne ?? l'int??rieur d'un g??n??rateur de techn??tium-99m ("vache techn??tium", aussi parfois appel?? une ??vache de molybd??ne"). Molybd??ne-99 a une demi-vie de 67 heures, afin de techn??tium-99m de courte dur??e (demi-vie: 6 heures), qui r??sulte de sa d??cadence, est produit en permanence. La soluble pertechn??tate TcO -
4 peut alors ??tre extraite chimiquement par ??lution ?? l'aide d'un une solution saline.

Par irradiation d'une cible d'uranium hautement enrichi pour produire du molybd??ne-99, il ne est pas n??cessaire pour les ??tapes chimiques complexes qui seraient n??cessaires pour s??parer le molybd??ne ?? partir d'un m??lange de produits de fission. Un inconv??nient de ce proc??d?? est qu'il n??cessite des cibles contenant de l'uranium-235, qui sont soumis ?? des pr??cautions de s??curit?? de mati??res fissiles.

Pr??s des deux tiers de la production mondiale provient de deux r??acteurs; la R??acteur national de recherche universel au Laboratoires de Chalk River en Ontario, au Canada, et de la Haute Reactor Flux au La recherche nucl??aire et Consultancy Group ?? Petten, Pays-Bas. Tous les grands r??acteurs techn??tium-99m producteurs ont ??t?? construits dans les ann??es 1960 et sont proches de la fin de leur dur??e de vie. Les deux nouveaux canadienne Multipurpose Applied Physics Lattice Experiment r??acteurs planifi??s et construits pour produire 200% de la demande de techn??tium-99m soulag??s tous les autres producteurs de construire leurs propres r??acteurs. Avec l'annulation des r??acteurs d??j?? test??s en 2008 l'offre future de techn??tium-99m est devenu tr??s probl??matique.

Toutefois, le r??acteur de Chalk River a ??t?? ferm?? pour l'entretien depuis Ao??t 2009, avec une r??ouverture pr??vue en Avril 2010, et le r??acteur Petten eu un arr??t programm?? de six mois de constitution d??butant le vendredi 19 F??vrier, 2010. Avec des millions de proc??dures en se appuyant sur techn??tium-99m chaque ann??e, la faiblesse de l'offre a laiss?? un vide, laissant certains praticiens de revenir ?? des techniques ne sont pas utilis??s pendant 20 ans. Un peu apaiser cette question est une annonce du polonais Maria r??acteur de recherche qu'ils ont d??velopp?? une technique pour isoler techn??tium. Le r??acteur de Chalk River Laboratoire rouvert en Ao??t 2010 et le r??acteur de Petten rouvert Septembre de 2010.

L'??limination des d??chets

La longue demi-vie du techn??tium-99 et sa capacit?? ?? former un anioniques esp??ces rend une pr??occupation majeure pour l'??limination ?? long terme des d??chets radioactifs. Bon nombre des processus visant ?? ??liminer les produits de fission dans les usines de retraitement visent ?? cationiques esp??ces comme le c??sium (par exemple, le c??sium-137) et de strontium (par exemple, strontium-90). D'o?? le pertechn??tate est capable de se ??chapper par ces proc??d??s de traitement. Options d'??limination actuels favorisent s??pulture dans la roche continentale, g??ologiquement stable. Le principal danger avec un tel cours est que les d??chets est susceptible d'entrer en contact avec l'eau, ce qui pourrait se infiltrer contamination radioactive dans l'environnement. Le pertechn??tate anionique et iodure ne adsorbent pas bien sur les surfaces de min??raux, de sorte qu'ils sont susceptibles d'??tre emport??s. En comparaison du plutonium , de l'uranium , et le c??sium sont beaucoup plus capable de se lier aux particules du sol. Techn??tium pourrait ??galement ??tre immobilis?? par certains environnements, comme le lac s??diments de fond, en raison de l'activit?? microbienne; pour cette raison, la chimie de l'environnement de techn??tium est un domaine actif de recherche.

Une m??thode d'??limination de rechange, transmutation, il a ??t?? d??montr?? au CERN pour le techn??tium-99. Ce processus de transmutation est celle dans laquelle le techn??tium (techn??tium-99 en tant que cible de m??tal) est bombard??e par des neutrons pour former le techn??tium-100 de courte dur??e (demi-vie = 16 secondes) qui se d??sint??gre par d??sint??gration b??ta de ruth??nium -100. Si la r??cup??ration de ruth??nium utilisable est un objectif, un objectif de techn??tium extr??mement pur est n??cessaire; si de petites traces de la actinides mineurs tels que l'am??ricium et curium sont pr??sents dans la cible, elles sont susceptibles de subir une fission et former plus produits de fission qui augmentent la radioactivit?? de la cible irradi??e. La formation de ruth??nium-106 (demi-vie de 374 jours) ?? partir du "fission frais?? est susceptible d'augmenter l'activit?? du m??tal de ruth??nium finale, qui sera alors n??cessiter un temps plus long refroidissement apr??s irradiation avant le ruth??nium peut ??tre utilis??.

La s??paration effective de techn??tium-99 ?? partir de combustible nucl??aire us?? est un long processus. Pendant retraitement du combustible, il appara??t dans le liquide r??siduel, ce qui est hautement radioactifs. Apr??s s'??tre assis pendant plusieurs ann??es, la radioactivit?? tombe ?? un point o?? l'extraction des isotopes ?? long terme, y compris le techn??tium-99, devient possible. Plusieurs proc??d??s d'extraction chimique sont ensuite utilis??s, ce qui donne le techn??tium-99 en m??tal de haute puret??.

activation neutronique

Le molybd??ne-99 peut ??tre form??e par le neutron activation du molybd??ne-98. D'autres isotopes de techn??tium ne sont pas produites en quantit??s importantes par la fission; si n??cessaire, ils sont fabriqu??s par irradiation neutronique des isotopes m??res (par exemple, le techn??tium-97 peut ??tre effectu?? par irradiation neutronique de ruth??nium-96).

Les acc??l??rateurs de particules

La faisabilit?? de la production de techn??tium-99m avec le bombardement de 22 MeV-proton d'une cible de molybd??ne-100 cyclotrons m??dicaux suite ?? la r??action ^{99m 100} Mo (p, 2n) Tc a ??t?? d??montr?? en 1971. Les r??centes p??nuries de techn??tium-99m m??dicaux relanc?? l'int??r??t dans sa production par bombardement de protons isotope enrichi (> 99,5%) de molybd??ne-100 cibles. Les techniques de production d'isotopes par acc??l??rateur autres particules ont ??t?? ??tudi??s afin d'obtenir du molybd??ne-99 ?? partir de molybd??ne-100 via (n, 2n) ou (γ, n) r??actions.

Applications

La m??decine nucl??aire et de la biologie

Techn??tium scintigraphie d'un col de La patiente de la maladie de Graves

Le techn??tium-99m ("m" indique que ce est un isom??re nucl??aire m??tastable) est utilis?? dans isotope radioactif tests m??dicaux, par exemple en tant que traceur radioactif que l'??quipement m??dical peut d??celer dans le corps humain. Il est bien adapt?? pour le r??le parce qu'il ??met facilement d??tectable 140 keV des rayons gamma, et sa demi-vie est 6,01 heures (ce qui signifie qu'environ 94% de celui-ci se d??sint??gre en techn??tium-99 ?? 24 heures). Il ya au moins 31 couramment utilis??s produits radiopharmaceutiques ?? base de techn??tium-99m pour l'imagerie et des ??tudes fonctionnelles de la cerveau, myocarde, thyro??de, les poumons, foie, la v??sicule biliaire, les reins , squelette, sang , et tumeurs.

L'isotope techn??tium-95m long v??cu, avec une demi-vie de 61 jours, est utilis?? comme traceur radioactif pour ??tudier le d??placement de techn??tium dans l'environnement et dans des syst??mes de plantes et d'animaux.

Industrielle et chimique

Le techn??tium-99 se d??sint??gre presque enti??rement par la d??sint??gration b??ta, ??mettant des particules b??ta avec des ??nergies faibles coh??rentes et aucun des rayons gamma d'accompagnement. De plus, sa demi-vie longue signifie que cette ??mission diminue tr??s lentement dans le temps. Il peut ??galement ??tre extrait ?? une puret?? chimique et isotopique ??lev??e des d??chets radioactifs. Pour ces raisons, il est un National Institute of Standards and Technology (NIST) d'??metteur b??ta standard, et est donc utilis??s pour l'??talonnage de l'??quipement. Le techn??tium-99 a ??galement ??t?? propos?? pour une utilisation dans des dispositifs opto??lectroniques et ??chelle nanom??trique batteries nucl??aires.

Comme rh??nium et palladium , le techn??tium peut servir de catalyseur . Pour certaines r??actions, par exemple la d??shydrog??nation de l'alcool isopropylique, ce est un catalyseur bien plus efficace que le rh??nium ou le palladium. Cependant, sa radioactivit?? est un probl??me majeur dans la recherche des applications catalytiques s??res.

Lorsque l'acier est immerg?? dans l'eau, l'ajout d'une faible concentration (55 ppm) de pertechn??tate de potassium (VII) ?? l'eau prot??ge la acier contre la corrosion, m??me si on ??l??ve la temp??rature ?? 250 ?? C. Pour cette raison, pertechn??tate a ??t?? utilis?? comme un anodique possible corrosion inhibiteur de l'acier, bien que la radioactivit?? du techn??tium pose des probl??mes qui limitent cette application pour les syst??mes autonomes. Bien que (par exemple) CrO 2-
4 peut ??galement inhiber la corrosion, il faut une concentration dix fois plus ??lev??. Dans une exp??rience, un ??chantillon d'acier au carbone a ??t?? maintenu dans une solution aqueuse de pertechn??tate depuis 20 ans et ??tait encore non corrod??s. Le m??canisme par lequel pertechn??tate emp??che la corrosion ne est pas bien comprise, mais semble impliquer la formation r??versible d'une mince couche de surface. Une th??orie est que le pertechn??tate r??agit avec la surface de l'acier pour former une couche de techn??tium dioxyde qui emp??che en outre la corrosion; le m??me effet explique comment la poudre de fer peut ??tre utilis?? pour ??liminer l'eau de pertechn??tate. ( Le charbon actif peut ??galement ??tre utilis?? pour le m??me effet). L'effet dispara??t rapidement si la concentration de pertechn??tate est inf??rieure ?? la concentration minimum ou si une concentration trop ??lev??e d'autres ions est ajout??.

Comme indiqu??, la nature radioactive du techn??tium (3 M Bq par litre aux concentrations n??cessaires) rend cette protection contre la corrosion pas pratique dans presque toutes les situations. N??anmoins, protection contre la corrosion par les ions pertechn??tate a ??t?? propos?? (mais jamais adopt??) pour utilisation dans r??acteurs ?? eau bouillante.

Pr??cautions

Techn??tium ne joue aucun r??le biologique naturel et ne est pas normalement trouv?? dans le corps humain. Le techn??tium est produit en quantit?? par fission nucl??aire, et se propage plus facilement que de nombreux radionucl??ides. Elle semble avoir une faible toxicit?? chimique. Par exemple, aucun changement significatif dans la formule sanguine, du poids corporel et d'organes, et la consommation alimentaire a pu ??tre d??tect??e chez les rats qui ont ing??r?? jusqu'?? 15 pg de techn??tium-99 par gramme de nourriture pendant plusieurs semaines. La toxicit?? radiologique du techn??tium (par unit?? de masse) est une fonction du compos??, le type de rayonnement de l'isotope en question, et la demi-vie de l'isotope.

Tous les isotopes de techn??tium doivent ??tre manipul??s avec pr??caution. L'isotope le plus commun, le techn??tium-99, est un b??ta faible ??metteur; un tel rayonnement est arr??t??e par les parois de la verrerie de laboratoire. Le danger principal lorsque vous travaillez avec le techn??tium est l'inhalation de poussi??re; tel contamination radioactive dans les poumons peut poser un risque important de cancer. Pour la plupart des travaux, une manipulation prudente dans un hotte est suffisante; une bo??te ?? gants ne est pas n??cessaire.