Tc

Technetium


Van technetium bestaat geen enkel stabiel isotoop. Het element komt op aarde alleen voor als vervalproduct van uranium. Het is alleen in zeer kleine hoeveelheden 'natuurlijk' aan te treffen. Het wordt wel in grotere hoeveelheden gemaakt in kernreactoren en cyclotrons. Technetium dient als stralingsbron voor medisch onderzoek.
Symbool Tc Protonen/elektronen 43
Groep 7 Isotopen -
Periode Elektronenconfiguratie [Kr] 5s2 4d5
Blok d Elektronegativiteit 1,4 (Pauling)
Bij kamertemperatuur vast Atoomstraal 135 10-12m
Dichtheid 11500 kg m-3 Relatieve atoommassa 97
Smeltpunt 2157 oC
(2430 K)
Soortelijke warmte J kg-1K-1
Kookpunt 4265 oC
(4538 K)
Warmtegeleidingscoëfficiënt W m-1K-1

Stralingsbron voor medisch onderzoek

Het technetium iso­toop 99mTc (een metastabiel nucleair isomeer) dient als stralingsbron voor medisch gebruik. Het is een gammastraler met een halveringstijd van 6 uur. De korte halfwaardetijd maakt dat de patiënt slechts aan een minimale hoeveelheid straling wordt blootgesteld.

 

Voor het onderzoek en/of de behandeling van allerlei aandoeningen is een hele reeks van technetiumverbindingen ontwikkeld, allemaal met een specifieke werking. Zo verwerkt men het isotoop 99mTc in de verbinding ammoniumpertechnetaat (NH4TcO4) voor toepassing in onder andere de schildklier en de longen. Bij onderzoek naar de hersenen, schildklier, hart, maag en gewrichten wordt onder andere natriumpertechnaat (NH4TcO4) toegepast. De ontwikkeling van botkanker is te onderzoeken met behulp van technetiumfosfonaat, dat zich afzet op de plaatsen waar bot wordt gevormd. Voor longonderzoek wordt een aërosol met technetium gebruikt.

Naam

De naam technetium is afgeleid van het Griekse woord technètos, dat kunstmatig. betekent. Dit element is het eerste dat niet in de natuur werd gevon­den, maar kunstmatig (tech­nisch) werd verkregen.

Ontdekking

Dmitri Mendelejev had het bestaan van dit element al voorspeld bij het opstellen van zijn periodiek systeem. In de versie van 1871 plaatste hij het toen nog hypothetische eka-mangaan in het gat tussen molybdeen (element 42) en ruthenium (element 44).

Velen gingen op zoek naar het ontbrekende element, maar de claims bleken keer op keer onterecht. De eerste serieuze waarneming lijkt in 1925 te zijn gedaan door de Duitse chemici  Walter Noddack, Otto Berg, en Ida Tacke. Zij dachten bij de röntgenanalyse van het niobiumerts columbiet een signalen te zien van element-43 (nu technetium) en element-75 (nu rhenium). De laatste waarneming kond drie jaar later door andere worden bevestigd, maar die van element-43 niet.

 

Uiteindelijk lukte het de Italiaanse wetenschappers Carlo Perrier and Emilio Segrè (foto) van de universiteit van Palermo in 1936 het eerste (radioactieve) technetium waar te nemen. Ze analyseerden een molybdeenfolie uit het cyclotron van de Universiteit van Californië in Berkeley, dat met deuteriumkernen was gebombardeerd. Ze hadden het gekregen van de Amerikaanse onderzoeksleider Ernest Lawrence.

Hoewel de Italianen nu als de ontdekkers van technetium gelden, lijkt een studie uit 1999 aan te geven dat de Duitsers in 1925 wel degelijk technetium hebben waargenomen. Amerikaanse onderzoekers herhaalden hun experimenten en zagen precies hetzelfde resultaat. 

Technetium komt nauwelijks voor op aarde. Het is in zeer kleine hoeveelheden aan te treffen in ontledings­producten van uraan. Het kan ook ontstaan als molybdeenmineralen neutronen invangen uit kosmische straling.

Technetium en promethium (61) zijn van de eerste 92 'natuurlijke' elementen de enige twee die niet in stabiele toestand voorkomen. Ze zijn wel (net als alle elementen zwaarder dan uranium) langs kunstmatige weg te verkrijgen.

Op bepaalde sterren is - via het spectrum - de aanwezigheid van technetium vastgesteld. 

Vroeger

Het technetium (99Tc) dat in 1937 door Carlo Perrier en Emilio Segrè was waargenomen ontstond door beschie­ting van mo­lybdeen met deuteronen in een cyclo­tron.

 

Tegenwoordig

De veelgebruikte gammastraler technetium-99m wordt gemaakt door beschieting van molyb­deen met neutronen (in een kernreactor) 

           98
42
Mo
 +  -->  99
42
Mo 
 -->  99m
43
Tc + e-

of deuteronen (in een cyclotron):

               98
42
Mo
 +  2
1
H
  --> 99m
43
Tc + n

Het is ook te isoleren bij de opwerking van splijtstofstaven uit kernreactoren (een reactor van 100 MW produceert ongeveer 2,5 gram per dag). Hierbij wordt het aanwezige technetium als Tc2S7 afgezonderd en vervolgens met waterstof bij hoge temperatuur gereduceerd tot het metaal.

Ook is technetium te bereiden door de splij­tings­producten te koken met ammonia en vervolgens te oxideren met waterstofperoxide bij 800 °C, waarbij ammoniumpertechnetaat (NH4TcO4) ontstaat. Het metaal wordt verkregen door reductie met waterstof  of door elektrolyse van een TcO4--oplos­sing. 

Het ontstane 99mTc (t1/2 = 6,02 uur) vervalt onder uitzending van ?-straling tot 99Tc (t1/2 = 213.000 jaar), dat via uitzenden van een ? -deeltje vervalt tot 99Ru.

Deel dit op: