Хімічний елемент технецій має атомний номер 43 і літеру Tc як символ. Це найлегший елемент з радіоактивними ізотопами. Технецій виробляється як синтетичний елемент лише за потреби. Найпоширенішими джерелами технецію, що зустрічається в природі, є уранові та торієві руди, які виробляють його спонтанно шляхом поділу, або молібденові руди, які виробляють його шляхом захоплення нейтронів. Цей кристалічний сріблясто-сірий перехідний метал, розташований між елементами ренію та марганцю в групі 7 періодичної таблиці, знаходиться посередині між властивостями двох сусідніх елементів. 99Tc є найпоширенішим ізотопом, який зустрічається в природі лише в слідових кількостях.
Ядерна медицина використовує технецій-99m, ядерний ізомер з коротким періодом напіврозпаду, який випромінює гамма-промені, для ряду процедур, включаючи діагностику раку кісток. Основний стан технецію-99 використовується як джерело бета-частинок, які не випускають гамма-промені. Комерційно вироблені довгоживучі ізотопи технецію отримують з ядерних паливних стрижнів і є побічними продуктами поділу урану-235 в ядерних реакторах. Відкриття технецію в червоних гігантах у 1952 році сприяло демонстрації того, що зірки можуть створювати важчі елементи, оскільки навіть ізотоп технецію з найдовшим періодом напіврозпаду (4,21 мільйона років) відносно короткий.
Історія технецію
Ранні версії періодичної таблиці, запропоновані Дмитром Менделєєвим, з 1860-х по 1871 рік, мали проміжок між молібденом (елемент 42) і рутенієм (елемент 44). У 1871 році Менделєєв передбачив, що цей відсутній елемент заповнить простір під марганцем і матиме подібну хімічну структуру. Оскільки передбачений елемент був на одну позицію нижче відомого елемента марганцю, Менделєєв дав йому проміжну назву «екаманган» (від санскритського слова «ека», що означає «один»).
До і після публікації таблиці Менделєєва багато перших вчених прагнули першими знайти й описати відсутній елемент. Виходячи з макета таблиці, його має бути легше знайти, ніж інші невідкриті елементи.
Елементи 75 і 43 були відкриті в 1925 році німецькими хіміками Вальтером Ноддаком, Отто Бергом і Ідою Такке. Елемент 43 був названий Мазурієм на честь Мазурів у Східній Пруссії, яка була батьківщиною Вальтера Ноддака, а зараз є частиною Польщі.
Назва викликала велику ворожнечу в науковому середовищі, оскільки німецька армія перемогла російську армію на Мазурщині під час Першої світової війни. Оскільки Ноддаки продовжували обіймати наукові посади, поки нацисти були при владі, підозра та ворожість до заяв про відкриття елемента 43 продовжувалися. Команда використала пучок електронів, щоб підірвати колумбіт, і, проаналізувавши спектрограми рентгенівського випромінювання, вони змогли визначити присутність елемента 43. У 1913 році Генрі Мозлі розробив формулу, яка зв’язує атомний номер із довжиною хвилі Вироблені рентгенівські промені. Команда стверджувала, що виявила слабкий рентгенівський сигнал на довжині хвилі, пов'язаної з елементом 43.
Пізніші експериментатори не змогли підтвердити це відкриття, тому його вважали помилковим. Тим не менш, елемент 1933 був названий мазурієм у серії статей про відкриття елементів, опублікованих у 43 році.
Однак дослідження Пола Куроди про кількість технецію, який можна знайти в рудах, які вони вивчали, - кількість 3 × 10-11 мкг/кг руди не пройшло б і, отже, не могло бути виявлено методами Noddacks, що спростовує деякі останні спроби виправдати претензії Noddacks.
Карло Пер’є та Еміліо Сегре провели експеримент в університеті Палермо на Сицилії в 1937 році, який довів існування елемента 43.
Під час своєї поїздки до Сполучених Штатів у середині 1936 року Сегре відвідав Колумбійський університет у Нью-Йорку та Національну лабораторію Лоуренса Берклі в Каліфорнії. Він переконав Ернеста Лоуренса, творця циклотрона, дозволити пристрою повернути частину його радіоактивних залишків. Лоуренс надіслав йому поштою шматок молібденової фольги з дефлектора циклотрона.
Сегре заручився допомогою свого колеги Пер’є, щоб показати за допомогою порівняльної хімії, що активність молібдену справді була зумовлена елементом з атомним номером 43. У 1937 році їм вдалося розділити технецій-95m і технецій-97.
Представники Університету Палермо попросили їх назвати своє відкриття «панорміум» на честь латинської назви міста Panormus. Оскільки елемент 43 був першим елементом, створеним штучно, у 1947 році він отримав назву «штучний», що походить від грецького слова, що означає v. Сегре знову відвідав Берклі і зустрів Гленна Т. Сіборга. Вони ідентифікували технецій-99m, метастабільний ізотоп, який зараз використовується приблизно в десяти мільйонах медичних діагностичних процедур на рік.
Спектральну ознаку технецію виявив у 1952 році каліфорнійський астроном Пол В. Меррілл у світлі червоних гігантів S-типу.
Хоча зірки мали померти, короткочасний елемент був у великій кількості; Це показало, що елемент був створений через ядерні процеси всередині зірок.
Ці дані підтвердили ідею, що ядерний синтез зірок виробляє більш важкі елементи. Такі спостереження нещодавно надали докази того, що елементи утворюються шляхом захоплення нейтронів у s-процесі.
З того часу було докладено багато зусиль, щоб знайти природні джерела технецію в земних мінералах.
Технецій-238, який утворюється як побічний продукт спонтанного розщеплення урану-99, був виділений і ідентифікований у 1962 році в надзвичайно малих кількостях (приблизно 0,2 нг/кг) у настирній обманці в Бельгійському Конго. Є докази того, що значні кількості технецію-99 виробляються в природному ядерному реакторі поділу Окло і згодом перетворюються на рутеній-99.
Фізичні властивості
Технецій — це радіоактивний метал, який зовнішнім виглядом нагадує платину і зазвичай зустрічається у вигляді сірого порошку. Кристалічна структура нанодисперсного чистого металу є кубічною, тоді як кристалічна структура масового чистого металу є гексагональною щільною упаковкою. Спектр Tc-99-ЯМР технецію гексагональної форми розділений на 9 сателітів, а спектр нанодисперсного технецію – ні. Характерні лінії випромінювання атомарного технецію виявляються на довжинах хвиль 363.3 нм, 403.1 нм, 426.2 нм, 429.7 нм і 485.3 нм.
Оскільки магнітні диполі в металевій формі лише слабко парамагнітні, вони вирівнюються із зовнішніми магнітними полями, але приймають випадкову орієнтацію, коли поле зменшується. Чистий, металевий, монокристалічний технецій перетворюється на надпровідник ІІ типу при температурах менше 7,46 К. Технецій має найбільшу глибину магнітного проникнення з усіх елементів, крім ніобію, нижче цієї температури.
Джерело: Вікіпедія
Günceleme: 08/05/2023 13:11