Izotopi ai tehnețiului

Izotopii tehnețiului  sunt varietăți de atomi (și nuclee ) ai elementului chimic tehnețiu , care au un conținut diferit de neutroni în nucleu.

Tehnețiul este unul dintre cele două elemente ușoare ale tabelului periodic , pentru care izotopii stabili nu sunt cunoscuți (toți izotopii tehnețiului sunt radioactivi). Un alt astfel de element este prometiu [1] . Cei mai stabili izotopi ai tehnețiului sunt 97 Tc (timp de înjumătățire: 4,21 milioane de ani), 98 Tc ( timp de înjumătățire 4,2 milioane de ani) și 99 Tc (timp de înjumătățire 211,1 mii de ani) [2] . Majoritatea celorlalți izotopi au timpi de înjumătățire de ordinul a câteva ore sau mai puțin.

Mulți izotopi ai tehnețiului au stări excitate metastabile (izomeri). Dintre izomerii tehnețiului, 97m Tc este cel mai stabil, timpul său de înjumătățire este de 90,1 zile , energia de excitație este de 0,097 MeV , principalul canal de dezintegrare este o tranziție izomeră la starea fundamentală de 97 Tc. 95m Tc are un timp de înjumătățire de 61 de zile , o energie de excitație de 0,039 MeV , principalul canal de dezintegrare este captarea electronilor în 95 Mo, dar în 4% din cazuri are loc o tranziție izomeră la starea fundamentală de 95 Tc. Izomerul 99m Tc, care este important pentru aplicații practice, are un timp de înjumătățire de 6,01 ore, o energie de excitație de 0,143 MeV; principalul său canal de dezintegrare este o tranziție izomeră la sol, stare foarte lungă de viață 99 Tc cu un factor de ramificare de 99,9963%, deci emite aproape doar raze gamma ; probabilitatea dezintegrarii sale β − - în 99 Ru este de numai 0,0037% [3] [2] .

Pentru izotopii mai ușori de 98 Tc, principalul canal de descompunere este captarea electronilor cu formarea izotopilor corespunzători ai molibdenului . Pentru izotopii de 98 Tc și mai grei, principalul mod de descompunere este degradarea beta-minus cu formarea izotopilor de ruteniu , cu excepția 100 Tc, care se descompune atât prin degradare beta-minus la molibden-100, cât și (cu o valoare mult mai mică). probabilitate) prin captarea de electroni în ruteniu-100 [2] [4] .

Technetium-99

Tehnețiul-99 este principalul produs de degradare al actinidelor , cum ar fi uraniul și plutoniul , cu un randament de aproximativ 6% sau mai mult. Este cel mai important produs de fisiune cu viață lungă a uraniului și plutoniului. Activitatea specifică a 99 Tc este de aproximativ 0,62 GBq /g [5] .

Technetium-99m

Izomerul 99m Tc este utilizat pe scară largă în diagnosticul medical [6] . Durata de viață foarte scurtă de 99m Tc (~6 ore) face necesară obținerea acestuia direct la locul procedurii medicale. Pentru aceasta, se folosesc așa-numitele generatoare de tehnețiu - instalații cu un preparat special preparat de molibden-99 . Dezintegrarea lui 99 Mo se desfășoară conform schemei de dezintegrare β − cu formarea a 99m Tc. 99m Tc format în generator este recuperat chimic. Astăzi, piața tehnețiului medical se ridică la zeci de milioane de proceduri și miliarde de dolari pe an [6] .

Tabelul izotopilor de tehnețiu

1. ↑ Produs al fisiunii spontane a uraniului

Explicații la tabel

• Indicii 'm', 'n', 'p' (lângă simbol) denotă stările izomerice excitate ale nuclidului.

• Simbolurile îngroșate indică produse de degradare stabile. Simbolurile cu caractere cursive aldine denotă produse de descompunere radioactivă care au timpi de înjumătățire comparabil cu sau mai mare decât vârsta Pământului și, prin urmare, prezenți în amestecul natural.

• Valorile marcate cu un hash (#) nu sunt derivate numai din datele experimentale, ci sunt (cel puțin parțial) estimate din tendințele sistematice ale nuclizilor vecini (cu aceleași rapoarte Z și N ). Rotirea incertitudinii și/sau valorile de paritate sunt incluse în paranteze.

• Incertitudinea este dată ca un număr între paranteze, exprimat în unități ale ultimei cifre semnificative, înseamnă o abatere standard (cu excepția abundenței și a masei atomice standard a unui izotop conform datelor IUPAC , pentru care este o definiție mai complexă a incertitudinii). folosit). Exemple: 29770,6(5) înseamnă 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) înseamnă 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) înseamnă −2200,2 ± 1,8.

Literatură

• Masele izotopice sunt luate din:
  • G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot și O. Bersillon. Evaluarea NUBASE a proprietăților nucleare și de dezintegrare  (engleză)  // Fizica nucleară  : jurnal. - 2003. - Vol. 729 . - P. 3-128 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 . Arhivat din original pe 23 septembrie 2008.
• Compoziția izotopilor și masele atomice standard sunt luate din:
  • JR de Laeter, JK Böhlke, P. De Bièvre, H. Hidaka, HS Peiser, KJR Rosman și PDP Taylor. Greutățile atomice ale elementelor. Review 2000 (Raport tehnic IUPAC)  //  Pure and Applied Chemistry  : jurnal. - 2003. - Vol. 75 , nr. 6 . - P. 683-800 . - doi : 10.1351/pac200375060683 .
  • M.E. Wieser. Greutăți atomice ale elementelor 2005 (Raport tehnic IUPAC)  (engleză)  // Chimie pură și aplicată  : jurnal. - 2006. - Vol. 78 , nr. 11 . - P. 2051-2066 . - doi : 10.1351/pac200678112051 .
• Date despre timpul de înjumătățire, spin, izomeri preluate din:
  • G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot și O. Bersillon. Evaluarea NUBASE a proprietăților nucleare și de dezintegrare  (engleză)  // Fizica nucleară  : jurnal. - 2003. - Vol. 729 . - P. 3-128 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 . Arhivat din original pe 23 septembrie 2008.
  • Centrul Național de Date Nucleare . Baza de date NuDat 2.1 . Laboratorul Național Brookhaven . Consultat la 1 septembrie 2005. Arhivat din original pe 11 mai 2012. (nedefinit)
  • NE Holden. Tabelul izotopilor // Manualul CRC de chimie și fizică (Engleză) / DR Lead. — al 85-lea. - CRC Press , 2004. - P. Secțiunea 11. - ISBN 978-0849304859 .

Note

1. ↑ Tabelul periodic LANL , „Tehnețiu” paragraful 2
2. ↑ 1 2 3 EnvironmentalChemistry.com, „Technetium”, Nuclizi/Izotopi
3. ↑ 1 2 3 Date bazate pe Audi G. , Bersillon O. , Blachot J. , Wapstra AH Evaluarea NUBASE a proprietăților nucleare și de dezintegrare  // Nuclear Physics A . - 2003. - T. 729 . - S. 3-128 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 . - Cod biblic .
4. ↑ CRC Handbook, ediția a 85-a, tabelul izotopilor
5. ↑ The Encyclopedia of the Chemical Elements , pagina 693, „Toxicologie”, paragraful 2
6. ↑ 1 2 Noua propunere a Rusiei pentru medicina nucleară mondială
7. ↑ Date de la Wang M. , Audi G. , Kondev FG , Huang WJ , Naimi S. , Xu X. The Ame2016 atomic mass evaluation (I). evaluarea datelor de intrare; și proceduri de ajustare  (engleză)  // Chinese Physics C. - 2016. - Vol. 41 , iss. 3 . - P. 030002-1-030002-344 . - doi : 10.1088/1674-1137/41/3/030002 .