تکنتیوم

Technetium

 

عمومی   نام, علامت اختصاری, شماره Technetium, Tc, 43 گروه شیمیایی فلز انتقالی گروه, تناوب, بلوک 7, 5 , d جرم حجمی, سختی 11500 kg/m3, NA رنگ خاکستری نقره ای فلزی

خواص  اتمی       وزن اتمی [98] amu شعاع اتمی (calc.) 135 «183» pm شعاع کووالانسی 156 pm شعاع واندروالس اطلاعات موجود نیست ساختار الکترونی Kr]4d6 5s1] e- به ازای هر سطح انرژی 2, 8, 18, 14, 1 درجه اکسیداسیون (اکسید) 7 (اسید قوی) ساختار کریستالی شش گوشه

خواص  فیزیکی       حالت ماده جامد نقطه ذوب 2430 K (3915 °F) نقطه جوش 4538 K (7709 °F) حجم مولی  ש»10-6 * 8.63««متر مکعب بر مول گرمای تبخیر 660 kJ/mol گرمای هم جوشی 24 kJ/mol فشار بخار 0.0229 Pa at 2473 K سرعت صوت اطلاعات موجود نیست

متفرقه         الکترونگاتیویته 1.9 (درجه پائولینگ) میل جذب الکترون -53 kJ/mol اولین انرژی یونیزاسیون 720 kJ/mol ظرفیت گرمایی ویژه 210 J/(kg*K) رسانایی الکتریکی 6.7 106/m ohm رسانایی گرمایی 50.6 W/(m*K) 1st پتانسیل یونیزاسیون 702 kJ/mol 2ndپتانسیل یونیزاسیون 1470 kJ/mol 3rd پتانسیل یونیزاسیون 2850 kJ/mol

پایدارترین  ایزوتوپها   ایزوتوپ NA نیمه عمر DM DE MeV DP 97Tc {syn.} 2.6 E6 y ε 0.320 97Mo 98Tc {syn.} 4.2 E6 y β- 1.796 98Ru 99Tc {syn.} 211,100 y β- 0.294 99Ru SI واحدهای & STP استفاده شده مگر آنکه ذکر شده باشد.

تکنتیوم یکی از عناصر شیمیایی جدول تناوبی است که عدد اتمی آن 43 و نمادش Tc می باشد. یک فلز انتقالی خاکستری مایل به نقره ای رادیواکتیو و بلورین می باشد که در طبیعت یافت نمی شود. تکنتیوم یکی از محصولات ایجاد شده توسط شکاف هسته ای اورانیوم است و در مجسمه سازی کاربرد داشته و برای جلوگیری از خوردگی و فساد از آن استفاده می شود. خصوصیات شیمیایی این عنصر چیزی مابین رنیوم و منگنز می باشد.

ویژگیهای  قابل توجه

تکنتیوم یک فلز خاکستری مایل به نقره ای است که در هوای مرطوب به آرامی تیره می شود. در شرایط اکسیده شدن تکنتیوم به صورت یک یون Pertechnetate Tc-4 آزاد می شود. خواص شیمیایی این عنصر همانند رنیوم و منگنز می باشد. این عنصر در محلول Aqua Regia و اسید نیتریک و اسید سولفوریک غلیظ شده و حل می شود ولی در اسید هیدروکلریک قابل حل شدن نیست. این عنصر به خوبی از خوردگی و زنگ زدن فلزات جلوگیری می کند و در دمای زیر 11K یک ابر رسانا می باشد. از آنجا که این عنصر هیچگونه ایزوتوپ پایداری ندارد بسیار غیر طبیعی بوده و در زمین کمیاب است. حالتهای اکسیداسیوم طبیعی برای این عنصر +2,+4,+5,+6 و +7 میباشد.

کاربردهـــــــــا

تکنتیوم یکی از مواد قدرتمند جهت جلوگیری از زنگ زدگی است و همچنین منبع بسیار ارزشمندی از اشعه بتا می باشد. Ammonium Pertechnate NH4 TcO یک ماده مخصوص برای جلوگیری از خوردگی فولاد می باشد. پنج قسمت در هر یک میلیون قسمت KTcO4 در aerated آب مقطر از فولاد کربنی نرم، تا دمای ° 250 درجه محافظت می کند. این محافظت به دلیل ماهیت رادیو اکتیو تکنتیوم به سیستمهای بسته محدود است: دیگر کاربردهای این عنصر عبارتند از: Tcm 95 (m نشان دهنده حالت متا است) با نیمه عمر 61 روز در مطالعات ردیاب رادیواکتیوی استفاده می شود. Tcm-99 با (نیمه عمر 6.01 ساعت) در بسیاری از آزمایشهای ایزوتوپهای پزشکی بدلیل نیمه عمر کوتاهش و انرژی گامای ساتع شده از آن استفاده می شود. ترکیبات تکنتیوم ارگانیک در طراحی استخوان استفاده می شود. تکنتیوم یک ابر رسانای عالی در دمای 11 کلوین و کمتر می باشد. تکنتیوم برای نگهدارنگان ORNL به قیمت $60 در هر گرم در دسترس است.

 

تاریخچه

(تکنتیوم که از واژه یونانی تکنتوس به معنی مصنوعی گرفته شده است) در سال 1937 توسط کارلو پرییر کشف شد. محققان آن را در نمونه مولیبدن که ارنست لارنس برای آنها فرستاده بود یافتند. این نمونه توسط هسته دوتریوم در دانشگاه برکلی کالیفرنیا بمباران شد که ایزوتوپ Tc-97 را دربرداشت. تکنتیوم اولین عنصری بود که بصورت مصنوعی ساخته شد. سالیان سال یک جای خالی در جدول تناوبی برای عنصر 43 وجود داشت. دیمیتری مندلیف پیش بینی کرد که این عنصر کشف نشده شبیه به منگنز می باشد و نام Ekamanganese را به آن داد. در سال 1925 به طور اشتباه گزارش داده شد که عنصر 43 کشف شده است برای این عنصر نام masurium برگزیده شد. توسعه انرژی هسته ای در اواسط قرن بیستم اولین نمونه شناخته شده عنصر 43 را توسط واکنشهای هسته ای تولید کرد.

 

پیدایش

خصوصیات شیمیایی و فیزیکی این عنصر به محض اینکه در مقادیر میکروسکپی بدست آمد بررسی شد و نتیجه گیری شد که این عنصر بصورت طبیعی در نقاط دیگر جهان نیز وجود دارد. برخی از ستاره های غول پیکر قرمز (از نوع S,M,N) نوع خط انتشاری در طیف خود دارند که حاکی از وجود تکنتیوم می باشد. وجود این عنصر در این ستاره های قرمز فرضیه بوجود آمدن عناصر سنگین در ستارگان را بوجود آورد. بعد از کشف این عنصر کاوشهایی در زمین برای یافتن این عنصر در منابع طبیعی صورت گرفت. در سال 1962 تکنتیوم 99 در مقادیر بسیار کم به عنوان محصول فوری شکاف هسته اورانیوم 238 در Pitchblende آفریقا شناسایی و تجزیه شد. این کشف توسط B.T Kenna و P.K. Kuroda صورت گرفت. Tc-99 به صورت محصول جانبی از شکاف هسته ای اورانیوم در راکتورهای هسته ای تولید شده و با تجزیه شیمیایی از ضایعات راکتور بدست می آید.

 

ایزوتوپهــــــــا

تکنتیوم یکی از دو عنصری می باشد که هیچگونه ایزوتوپ پایدار ندارد. عنصر دیگر Promethium می باشد. پایدارترین ایزوتوپهای رادیو اکتیو آن Tc-97 با نیمه عمر 2.6 میلیون سال و Tc-99 با نیمه عمر 211100 سال می باشند. بیست و دو ایزوتوپ رادیو اکتیو دیگر با وزن اتمی از 87.933amu تا 112.931amu وجود دارد. بیشتر این ایزوتوپها بجز Tc-93 که نیمه عمرش 2.75 ساعت و Tc-95 20 سات و Tc-96 که نیمه عمرش 4.6 روز است بقیه نمیه عمری کمتر از یک ساعت دارند. تعداد بیشماری حالت متا نیز برای این عنصر وجود دارد که Tcm-97 از با نمیه عمر 90.1 روز از همه آنها پایدار تر می باشند. و بعد از آن Tcm-95 با نیمه عمر 61 روز و Tcm-99 با نیمه عمر 6.01 ساعت در مرتبه بعدی قرار می گیرند. حالت Decay اولیه بعد از ایزوتوپ پایدار Tc-98 الکترون گیری و حالت اولیه بعد از آن تشعشع بتا و نمونه ای از الکترون گیری در حالت اولیه دو decay از عنصر Tc-100 می باشد. محصول تجزیه اولیه قبل از Tc-98 عنصر مولیبدن و محصول بعد از آن Ruthenium می باشد ( با این وجود محصول تجزیه اولیه Tc-100 عنصر Mo می باشد.)

 

هشدارها

ترکیباتی که شامل این عنصر می شوند به ندرت مورد مواجه قرار می گیرند و تنها در موارد عملی این اتفاق می افتد. این ترکیبات در طبیعت وجود ندارند. Tc-99 از مواد آلوده کننده می باشد و باید با دستکش با آن کار شود. تمامی ایزوتوپهای تکنتیوم بسیار رادیواکتیو و در نتیجه سمی می باشند. تکنتیوم هیچ نقش بیو لوژیکی ندارد.