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锝（Technetium），元素符號(hao)Tc，原子序數為(wei)43，原子量為(wei)97.9072，在(zai)元素周期表中屬ⅦB族(zu)，單質(zhi)為(wei)銀白色金屬。

1937年，由美國加州(zhou)大學伯(bo)克利(li)分校物理學家歐內(nei)斯特·勞倫(lun)斯，使用回旋加速器加速含有(you)一個質子的(de)氘原子核去“轟擊”42號(hao)元(yuan)(yuan)素鉬，制(zhi)得了43號(hao)新元(yuan)(yuan)素锝。然后送給兩(liang)位意大利(li)化學家佩里埃(ai)（C.Perrier）和埃(ai)米利(li)奧·吉諾·塞格雷(lei)（E.G.Segré）鑒(jian)定(ding)，最(zui)后由兩(liang)位化學家向世界宣布锝元(yuan)(yuan)素的(de)發(fa)現(xian)。它是第一個用人工方(fang)法制(zhi)得的(de)元(yuan)(yuan)素，所(suo)以按希臘文(wen)Technetos（人造）命名為Technetium。

研究簡史

锝(de)(de)(de)是首個(ge)以人工方法制得的(de)(de)元(yuan)素(su)，其主要來源為反應(ying)堆中鈾裂變(bian)產(chan)物(wu)。用(yong)(yong)氫在(zai)500~600℃還(huan)原(yuan)硫化(hua)锝(de)(de)(de)（Tc2S7）或過(guo)锝(de)(de)(de)酸銨，可(ke)得金屬锝(de)(de)(de)。在(zai)硫酸溶液中電解過(guo)锝(de)(de)(de)酸銨也可(ke)析出(chu)金屬锝(de)(de)(de)。锝(de)(de)(de)的(de)(de)性(xing)質與(yu)同族元(yuan)素(su)錸相似。高(gao)溫下锝(de)(de)(de)與(yu)氧生成(cheng)揮發性(xing)的(de)(de)氧化(hua)物(wu)Tc2O7。常見同位素(su)Tc-97的(de)(de)半(ban)衰期為260萬(wan)年，可(ke)用(yong)(yong)作制備β射線標準(zhun)源。少量的(de)(de)（約5×10-5mol）過(guo)锝(de)(de)(de)酸銨可(ke)使鋼材的(de)(de)腐蝕大(da)為減(jian)慢。锝(de)(de)(de)和(he)锝(de)(de)(de)鉬(mu)合金具(ju)有良好的(de)(de)超(chao)導(dao)性(xing)質。1960年以前(qian)，锝(de)(de)(de)只(zhi)能小量生產(chan)，價格(ge)曾(ceng)高(gao)達2800美元(yuan)/克(ke)；70年代末已能進行千(qian)克(ke)量級生產(chan)，價格(ge)已下降到60美元(yuan)/克(ke)以下。

門(men)捷列(lie)夫(fu)在(zai)建(jian)立元(yuan)素周(zhou)期系的時候(hou)，曾經預言它(ta)(ta)的存在(zai)，命名(ming)它(ta)(ta)為(wei)eka-manganese（類錳(meng)）。莫斯(si)萊(lai)確定(ding)了(le)(le)(le)它(ta)(ta)的原子(zi)序(xu)數(shu)為(wei)43。其實，有關這(zhe)個(ge)元(yuan)素發(fa)(fa)現(xian)(xian)的報(bao)告早在(zai)門(men)捷列(lie)夫(fu)建(jian)立元(yuan)素周(zhou)期系以前就(jiu)開始了(le)(le)(le)。在(zai)1846年(nian)(nian)，俄羅斯(si)蓋爾曼聲稱，從(cong)黑色鈦(tai)鐵礦中(zhong)(zhong)發(fa)(fa)現(xian)(xian)了(le)(le)(le)這(zhe)個(ge)元(yuan)素，就(jiu)以這(zhe)個(ge)礦石的名(ming)稱命名(ming)它(ta)(ta)為(wei)ilmenium，并且測(ce)定(ding)了(le)(le)(le)它(ta)(ta)的原子(zi)量(liang)約104.6，敘(xu)述(shu)了(le)(le)(le)它(ta)(ta)的一些(xie)性質與(yu)錳(meng)相似。接(jie)著，1877年(nian)(nian)，俄羅斯(si)圣彼(bi)得堡的化學(xue)(xue)工(gong)程師克(ke)恩發(fa)(fa)表發(fa)(fa)現(xian)(xian)了(le)(le)(le)一種占據鉬和釕之(zhi)間的新元(yuan)素報(bao)告，其原子(zi)量(liang)經測(ce)定(ding)等于100。但它(ta)(ta)卻(que)被另(ling)一些(xie)化學(xue)(xue)家證(zheng)明是銥、銠(lao)和鐵的混合物。亞洲的化學(xue)(xue)家們也(ye)不甘落后，在(zai)1908年(nian)(nian)，日本化學(xue)(xue)家小川聲稱從(cong)方釷石中(zhong)(zhong)發(fa)(fa)現(xian)(xian)這(zhe)一元(yuan)素并命名(ming)為(wei)nipponium；到1924年(nian)(nian)，又有化學(xue)(xue)家報(bao)告，利(li)用X射(she)線(xian)光譜分析從(cong)錳(meng)礦中(zhong)(zhong)發(fa)(fa)現(xian)(xian)了(le)(le)(le)這(zhe)一元(yuan)素，命名(ming)為(wei)moseleyum。遲至1925年(nian)(nian)，德國科(ke)學(xue)(xue)家也(ye)宣布，在(zai)鈮(ni)鐵礦中(zhong)(zhong)發(fa)(fa)現(xian)(xian)了(le)(le)(le)這(zhe)一元(yuan)素。但這(zhe)些(xie)發(fa)(fa)現(xian)(xian)都沒有被證(zheng)實和承認。

于是43號元(yuan)素(su)(su)(su)(su)被(bei)認為是“失(shi)蹤(zong)了”的(de)(de)元(yuan)素(su)(su)(su)(su)。后來(lai)，物理學(xue)家們的(de)(de)“同(tong)(tong)(tong)位(wei)素(su)(su)(su)(su)統計規則”解釋了它“失(shi)蹤(zong)”的(de)(de)緣由。這(zhe)個(ge)規則是1924年前蘇聯學(xue)者蘇卡列夫提出來(lai)的(de)(de)，在(zai)(zai)1934年被(bei)德(de)國(guo)物理學(xue)家馬陶赫確定(ding)。根據這(zhe)個(ge)規則，不能有(you)核電(dian)荷(he)僅僅相差一個(ge)單位(wei)的(de)(de)穩定(ding)同(tong)(tong)(tong)量(liang)(liang)素(su)(su)(su)(su)存在(zai)(zai)。同(tong)(tong)(tong)量(liang)(liang)素(su)(su)(su)(su)是指質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)數相同(tong)(tong)(tong)而原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)序數不同(tong)(tong)(tong)的(de)(de)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)，如(ru)Ar-40、K-40、Ca-40都有(you)相同(tong)(tong)(tong)的(de)(de)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)40。由于它們的(de)(de)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)序數不同(tong)(tong)(tong)，所(suo)以(yi)(yi)它們處(chu)在(zai)(zai)元(yuan)素(su)(su)(su)(su)周期(qi)表不同(tong)(tong)(tong)的(de)(de)位(wei)置上，因(yin)而又(you)稱(cheng)異位(wei)素(su)(su)(su)(su)。锝(de)前后的(de)(de)兩(liang)個(ge)元(yuan)素(su)(su)(su)(su)鉬（42）、釕（44）分別有(you)一連串(chuan)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)數94~102之間穩定(ding)同(tong)(tong)(tong)位(wei)素(su)(su)(su)(su)存在(zai)(zai)，所(suo)以(yi)(yi)再也不能有(you)锝(de)的(de)(de)穩定(ding)同(tong)(tong)(tong)位(wei)素(su)(su)(su)(su)存在(zai)(zai)，因(yin)為锝(de)的(de)(de)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)數應當是在(zai)(zai)這(zhe)些質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)數之間。

在(zai)1936-1937年首先實現(xian)了人工方法(fa)制取(qu)它(ta)。1936年底意大(da)利(li)年輕的(de)(de)物(wu)理學家(jia)謝格(ge)爾到美國伯克利(li)（Berkeley）進(jin)修(xiu)。他(ta)利(li)用(yong)(yong)那里(li)一臺先進(jin)的(de)(de)回旋加速器，用(yong)(yong)氘核照(zhao)射(she)鉬，并把(ba)照(zhao)射(she)過的(de)(de)鉬帶回意大(da)利(li)帕勒莫(mo)（Palerma）大(da)學。他(ta)在(zai)化學教授彼(bi)利(li)埃(ai)協助下，經歷近半年時(shi)間，分離出10-10克的(de)(de)Tc-99，并確定新元素(su)的(de)(de)性(xing)質與(yu)錸非常相(xiang)似(si)，而與(yu)錳(meng)的(de)(de)相(xiang)似(si)程度較差。隨后，二人從鈾(you)的(de)(de)裂變產(chan)物(wu)中(zhong)(zhong)得到锝(de)(de)(de)的(de)(de)許多(duo)同位(wei)素(su)，自然界(jie)僅(jin)發(fa)現(xian)極少量(liang)的(de)(de)锝(de)(de)(de)-99；已(yi)發(fa)現(xian)質量(liang)數90～110的(de)(de)全部(bu)锝(de)(de)(de)同位(wei)素(su)。在(zai)1962年，B.T.Kenna及P.K.Kurod在(zai)非洲(zhou)的(de)(de)一個八(ba)水化三鈾(you)礦中(zhong)(zhong)，從鈾(you)-238的(de)(de)裂變物(wu)之中(zhong)(zhong)，找到了微量(liang)的(de)(de)锝(de)(de)(de)-99。

锝(de)(de)長(chang)久以來(lai)折磨著(zhu)化學家們，因(yin)為不能(neng)找(zhao)到它(ta)(ta)(ta)。我們現在(zai)知(zhi)道它(ta)(ta)(ta)所有的(de)同位素(su)都是(shi)(shi)放射性的(de)，而且(qie)任(ren)何來(lai)自地球(qiu)地殼的(de)這種元素(su)的(de)礦物早已衰(shuai)變(bian)。（其壽命最(zui)長(chang)的(de)同位素(su)的(de)半(ban)衰(shuai)期是(shi)(shi)4百萬(wan)年。）即便如此，有些锝(de)(de)原子會在(zai)鈾發生核(he)裂(lie)變(bian)產(chan)生，一噸鈾只有約1毫克锝(de)(de)。在(zai)20世紀(ji)20年代聲明發現了(le)這個元素(su)，或者說(shuo)至少是(shi)(shi)觀察(cha)到了(le)它(ta)(ta)(ta)的(de)光譜了(le)，不能(neng)被(bei)完全低估。

锝是(shi)由Emilio Segrè于1937年在意大(da)利被發(fa)現(xian)的(de)(de)。他(ta)研究(jiu)來自(zi)加(jia)利福尼亞的(de)(de)鉬，這(zhe)(zhe)需(xu)要暴(bao)露在高能量的(de)(de)輻射中(zhong)，他(ta)發(fa)現(xian)锝出現(xian)了(le)并分離了(le)它(ta)，今天，這(zhe)(zhe)種(zhong)元素從廢核燃料棒中(zhong)成(cheng)噸提(ti)取。

理化性質

物理性質

元素名稱：锝

元素符號：Tc

元素原子量(liang)：97.9072（Tc-98）；96.906365358（Tc-97）

元(yuan)(yuan)素類別：放(fang)射性金屬元(yuan)(yuan)素

原子序數：43

質子數：43

周期：第五周期

族：VII B族

核電荷數：43

外層(ceng)電子層(ceng)排布：4d55s2

電子層(ceng)：K-L-M-N-O

電離能：

第一電離能(neng)：702kJ/mol；

第二電離能：1472kJ/mol；

第三電離能(neng)：2850kJ/mol；

第四電(dian)離(li)能：4100kJ/mol；

第五(wu)電離能(neng)：5700kJ/mol；

第(di)六電離能：7300kJ/mol；

第七電離(li)能：9100kJ/mol。

氧化態：+4、+5、+6、+7

晶體結構(gou)：密排六(liu)方晶胞

晶胞參數(shu)：a=273.5pm；b=273.5pm；c=438.8pm

α=90°；β=90°；γ=120°。

外觀：銀白色金屬

熔點：2157℃

沸點：4265℃

密(mi)度：11.49g/cm3

地殼豐度(du)：5×10-16%

摩爾(er)體積(ji)：8.52cm3/mol

受拉屈服(fu)強度：1.29GPa

極限抗拉強(qiang)度：1.51GPa

導(dao)熱率：51W/(m K)

電阻率：2×10-7Ωm

電導率：5×106S/m

磁性特征：順磁性

電負性(xing)：1.9（鮑(bao)林(lin)標度）

原子半(ban)徑：135pm

電(dian)子親和(he)力(li)：53kJ/mol

共價半徑：147pm

放射(she)性比度：32MBq/g

衰變方式：β衰變

體積磁化(hua)率：3.933×10-4

質量磁化率(lv)：3.42×10-8m/kg

摩爾磁(ci)化率：3.352×10-9m/mol

摩爾熱容：23kJ/mol

汽化熱：550kJ/mol

比熱(re)容：63J/(kg·K)

化學性質

锝與空氣的反應

锝(de)(de)在(zai)空(kong)氣(qi)中(zhong)的(de)反(fan)(fan)應活性，比在(zai)周期(qi)表(biao)中(zhong)緊挨在(zai)锝(de)(de)上面的(de)錳(meng)弱(ruo)，而(er)與在(zai)周期(qi)表(biao)中(zhong)緊挨在(zai)锝(de)(de)下(xia)面的(de)錸相當。锝(de)(de)在(zai)空(kong)氣(qi)中(zhong)只(zhi)能緩(huan)慢地失去光澤，生產出來的(de)锝(de)(de)一般是粉末狀或(huo)海(hai)綿(mian)狀的(de)，這樣會大(da)大(da)提高锝(de)(de)的(de)反(fan)(fan)應活性，在(zai)氧(yang)氣(qi)中(zhong)加熱锝(de)(de)，會生成(cheng)氧(yang)化锝(de)(de)（Ⅶ）（七氧(yang)化二(er)锝(de)(de)，Tc?O?）。

锝在氟氣中燃燒生成TcF5和(he)TcF6的(de)(de)混合(he)物，和(he)氯(lv)(lv)氣反應(ying)(ying)生成TcCl4和(he)其他含氯(lv)(lv)化合(he)物的(de)(de)混合(he)物。锝和(he)硫反應(ying)(ying)生成TcS?。锝不(bu)和(he)氮氣反應(ying)(ying)。锝不(bu)溶(rong)于氫鹵酸或(huo)氨(an)性(xing)H?O?中，但溶(rong)于中性(xing)或(huo)酸性(xing)的(de)(de)H?O?溶(rong)液(ye)中。

制備方法

金屬锝(de)(de)的制(zhi)備可(ke)(ke)在(zai)(zai)(zai)具(ju)備嚴格的安全條件下進行，可(ke)(ke)用氫(qing)氣在(zai)(zai)(zai)700一900℃下還(huan)原高锝(de)(de)酸銨(an)得(de)到銀灰色的純锝(de)(de)粉，也可(ke)(ke)用氫(qing)氣在(zai)(zai)(zai)1100℃時還(huan)原七硫化二锝(de)(de)制(zhi)取。NH?TcO?在(zai)(zai)(zai)1mol/dm3H?SO?溶液中電解，在(zai)(zai)(zai)銅陰極上可(ke)(ke)得(de)到光亮的純锝(de)(de)鍍層。還(huan)可(ke)(ke)在(zai)(zai)(zai)赤熱條件下分解（NH?）zTcCI。得(de)到純锝(de)(de)粉。

原子反應堆核(he)燃料再處理時的(de)副產品中，含(han)有壽命較長的(de)同位素(su)(su)99Tc。此元素(su)(su)現已可以大(da)量的(de)制(zhi)得，并有市售。使(shi)用锝的(de)實(shi)驗室以及實(shi)驗條(tiao)件必(bi)須在滿足非密封射線源(yuan)處理條(tiao)件要求下進(jin)行。

由(you)于99Tc的半(ban)衰(shuai)期約為108年，所以1g的99Tc，約為16mci，1mci約為60mg的99Tc。處理時必須十分小(xiao)心。

制法 市(shi)售品系從核裂變產(chan)(chan)物(wu)中分(fen)離出來(lai)的產(chan)(chan)品，大部分(fen)為99Tc。通常(chang)可(ke)購入(ru)高锝酸銨(an)NH?TcO?這一類型的產(chan)(chan)品1mci單位(wei)。除此以外，也有(you)通過與鉬(mu)核的(n，γ)反(fan)應，生成(cheng)壽(shou)命更(geng)長(chang)的同位(wei)素，但(dan)鉬(mu)的吸收截(jie)面積小，而且從大量(liang)的鉬(mu)中分(fen)離很復雜，故(gu)難(nan)以得到。

99Tc本身(shen)的放(fang)射線是(shi)所謂軟性(soft)的β射線，比(bi)起(qi)處理鐳、釙來(lai)，其(qi)實驗還(huan)是(shi)較易進行(xing)的。但必須(xu)時刻記住(zhu)：本品是(shi)放(fang)射性元素，不得任意將(jiang)其(qi)舍棄，而應(ying)加以回(hui)收(shou)(shou)。由于本品價格昂貴，故(gu)進行(xing)回(hui)收(shou)(shou)是(shi)極有意義的工作。

回收時，用過氧化氫或(huo)過二(er)硫(liu)酸銨(NH?)?S?O8進行氧化，使其成為(wei)高锝酸根離子(zi)TcO-?的形式(shi)，然后以高氯酸根離子(zi)作為(wei)載(zai)體(ti)，使之析出四苯基(ji)砷鹽(yan)沉淀。也可用錸作載(zai)體(ti)。此外，七價(jia)(jia)锝用七價(jia)(jia)錸作載(zai)體(ti)時，經硫(liu)化氫處理(li)，锝變成Tc?S7的沉淀而加以分(fen)離。

金屬锝(de)的(de)(de)制備須(xu)在(zai)具(ju)備嚴格的(de)(de)安全條件(jian)下進(jin)行。可(ke)用(yong)氫(qing)氣在(zai)700～900℃下還原高锝(de)酸銨得(de)到(dao)銀(yin)灰色的(de)(de)純锝(de)粉，也可(ke)用(yong)氫(qing)氣在(zai)1100℃時還原七硫化二锝(de)制取。NH?TcO?在(zai)1mol/L H?SO?溶液中電解，在(zai)銅陰(yin)極上(shang)可(ke)得(de)到(dao)光亮的(de)(de)純锝(de)鍍(du)層。還可(ke)在(zai)赤(chi)熱條件(jian)下分(fen)解(NH?)?TcCl6得(de)到(dao)純锝(de)粉。

應用領域

工業用途

因為同位素Tc-97具有260萬年的長(chang)半衰期，故用于化學(xue)研究。過(guo)锝酸鹽(yan)是鋼的良好緩蝕劑。锝在冶金中用作示蹤劑，還用于低溫化學(xue)及(ji)抗(kang)腐蝕產(chan)品中，亦用作核燃料燃耗測(ce)定。

醫學用途

锝(de)99m，一種锝(de)的(de)(de)半衰(shuai)期極短的(de)(de)不穩定同位素，是(shi)核醫(yi)學臨床診斷(duan)中應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)最廣(guang)的(de)(de)醫(yi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)核素，常用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)锝(de)（Tc-99m）焦磷酸鹽(yan)注射(she)液拼音名。用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)99Tcm標記(ji)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)于診斷(duan)臟器(qi)疾(ji)病(bing)和(he)功能的(de)(de)放射(she)性(xing)(xing)顯像(xiang)劑。從99Mo-99Tcm-發生器(qi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)生理鹽(yan)水淋洗得到(dao)的(de)(de)是(shi)99TcmO4-，用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)于甲(jia)狀腺(xian)顯像(xiang)。但多數情況下(xia)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)還(huan)原劑還(huan)原成+1、+3、+4和(he)+5價離子與含O、N、S、P等供體(ti)原子的(de)(de)化合物(wu)反應(ying)制成放射(she)性(xing)(xing)藥的(de)(de)。99Tcm放射(she)性(xing)(xing)藥物(wu)不僅用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)于狀態圖像(xiang)診斷(duan)，而且(qie)還(huan)可(ke)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)于功能（如腦(nao)、心肌，肝功能等）診斷(duan)，已占診斷(duan)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)放射(she)性(xing)(xing)顯像(xiang)劑的(de)(de)約85%，可(ke)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)于診斷(duan)腦(nao)、心肌和(he)腫瘤等疾(ji)病(bing)和(he)幾乎所有臟器(qi)疾(ji)病(bing)。