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锝（Technetium），元(yuan)(yuan)素符號(hao)Tc，原子序數為(wei)43，原子量(liang)為(wei)97.9072，在元(yuan)(yuan)素周期表中屬(shu)ⅦB族，單質為(wei)銀白(bai)色金屬(shu)。

1937年，由(you)美國加(jia)州大(da)學伯克利分校物理(li)學家歐內斯(si)特·勞倫斯(si)，使用回旋加(jia)速(su)器加(jia)速(su)含有(you)一個質子的氘原子核去“轟擊”42號(hao)元(yuan)素(su)鉬，制得(de)了43號(hao)新元(yuan)素(su)锝。然后送給兩位(wei)意大(da)利化學家佩里埃（C.Perrier）和埃米利奧(ao)·吉諾·塞格雷（E.G.Segré）鑒(jian)定，最后由(you)兩位(wei)化學家向世(shi)界(jie)宣布锝元(yuan)素(su)的發現。它是第(di)一個用人工(gong)方法制得(de)的元(yuan)素(su)，所(suo)以(yi)按希(xi)臘文Technetos（人造）命名為Technetium。

研究簡史

锝(de)是(shi)首個以(yi)人工方(fang)法制得的元(yuan)素，其(qi)主要來(lai)源(yuan)為(wei)反(fan)應堆中鈾裂變(bian)產物(wu)。用(yong)氫在500~600℃還原硫化锝(de)（Tc2S7）或(huo)過(guo)锝(de)酸(suan)(suan)銨(an)，可(ke)得金屬锝(de)。在硫酸(suan)(suan)溶液(ye)中電解過(guo)锝(de)酸(suan)(suan)銨(an)也可(ke)析(xi)出金屬锝(de)。锝(de)的性(xing)質(zhi)與同族(zu)元(yuan)素錸相似。高(gao)溫(wen)下(xia)(xia)锝(de)與氧(yang)(yang)生(sheng)成揮發(fa)性(xing)的氧(yang)(yang)化物(wu)Tc2O7。常(chang)見(jian)同位素Tc-97的半(ban)衰(shuai)期為(wei)260萬年，可(ke)用(yong)作制備β射線標準(zhun)源(yuan)。少量的（約5×10-5mol）過(guo)锝(de)酸(suan)(suan)銨(an)可(ke)使(shi)鋼材的腐蝕大為(wei)減慢。锝(de)和锝(de)鉬合金具有良好的超導性(xing)質(zhi)。1960年以(yi)前，锝(de)只能(neng)小量生(sheng)產，價格曾(ceng)高(gao)達2800美元(yuan)/克；70年代末已能(neng)進(jin)行(xing)千克量級生(sheng)產，價格已下(xia)(xia)降到60美元(yuan)/克以(yi)下(xia)(xia)。

門(men)捷列夫在(zai)(zai)建(jian)立元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)周期系的(de)(de)(de)時候，曾經(jing)預言(yan)它(ta)(ta)的(de)(de)(de)存在(zai)(zai)，命(ming)名(ming)它(ta)(ta)為(wei)eka-manganese（類(lei)錳）。莫斯(si)(si)萊確定(ding)了(le)(le)(le)(le)它(ta)(ta)的(de)(de)(de)原子(zi)序(xu)數為(wei)43。其(qi)實，有關這(zhe)(zhe)個(ge)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)發(fa)現的(de)(de)(de)報(bao)告早在(zai)(zai)門(men)捷列夫建(jian)立元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)周期系以前(qian)就開始了(le)(le)(le)(le)。在(zai)(zai)1846年，俄羅斯(si)(si)蓋爾曼聲稱(cheng)(cheng)，從黑色(se)鈦鐵(tie)礦(kuang)中(zhong)發(fa)現了(le)(le)(le)(le)這(zhe)(zhe)個(ge)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)，就以這(zhe)(zhe)個(ge)礦(kuang)石(shi)(shi)的(de)(de)(de)名(ming)稱(cheng)(cheng)命(ming)名(ming)它(ta)(ta)為(wei)ilmenium，并(bing)(bing)且(qie)測定(ding)了(le)(le)(le)(le)它(ta)(ta)的(de)(de)(de)原子(zi)量約(yue)104.6，敘述(shu)了(le)(le)(le)(le)它(ta)(ta)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)些性質與錳相似。接著(zhu)，1877年，俄羅斯(si)(si)圣彼得堡的(de)(de)(de)化(hua)學(xue)工程師克恩發(fa)表發(fa)現了(le)(le)(le)(le)一(yi)(yi)種(zhong)占據鉬和(he)釕之間的(de)(de)(de)新(xin)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)報(bao)告，其(qi)原子(zi)量經(jing)測定(ding)等于100。但它(ta)(ta)卻被另一(yi)(yi)些化(hua)學(xue)家證(zheng)明是銥、銠和(he)鐵(tie)的(de)(de)(de)混合物。亞洲的(de)(de)(de)化(hua)學(xue)家們也(ye)不(bu)甘落后，在(zai)(zai)1908年，日本化(hua)學(xue)家小川(chuan)聲稱(cheng)(cheng)從方釷石(shi)(shi)中(zhong)發(fa)現這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)并(bing)(bing)命(ming)名(ming)為(wei)nipponium；到(dao)1924年，又有化(hua)學(xue)家報(bao)告，利用X射線光譜(pu)分析從錳礦(kuang)中(zhong)發(fa)現了(le)(le)(le)(le)這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)，命(ming)名(ming)為(wei)moseleyum。遲至(zhi)1925年，德國科(ke)學(xue)家也(ye)宣布，在(zai)(zai)鈮鐵(tie)礦(kuang)中(zhong)發(fa)現了(le)(le)(le)(le)這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)。但這(zhe)(zhe)些發(fa)現都沒有被證(zheng)實和(he)承認。

于是(shi)(shi)43號元素被認(ren)為(wei)是(shi)(shi)“失(shi)蹤(zong)了(le)”的(de)(de)元素。后來，物理學家們(men)的(de)(de)“同(tong)(tong)位(wei)(wei)素統(tong)計規則(ze)”解釋了(le)它(ta)“失(shi)蹤(zong)”的(de)(de)緣由(you)。這個規則(ze)是(shi)(shi)1924年(nian)前蘇聯(lian)學者蘇卡(ka)列夫提出來的(de)(de)，在1934年(nian)被德國物理學家馬陶赫確定(ding)。根據這個規則(ze)，不(bu)能有(you)核(he)電荷僅僅相差一個單位(wei)(wei)的(de)(de)穩(wen)定(ding)同(tong)(tong)量(liang)(liang)素存在。同(tong)(tong)量(liang)(liang)素是(shi)(shi)指質(zhi)量(liang)(liang)數(shu)相同(tong)(tong)而原(yuan)(yuan)子(zi)序(xu)數(shu)不(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)原(yuan)(yuan)子(zi)，如Ar-40、K-40、Ca-40都有(you)相同(tong)(tong)的(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)40。由(you)于它(ta)們(men)的(de)(de)原(yuan)(yuan)子(zi)序(xu)數(shu)不(bu)同(tong)(tong)，所以(yi)它(ta)們(men)處(chu)在元素周期表(biao)不(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)位(wei)(wei)置上，因而又稱異位(wei)(wei)素。锝前后的(de)(de)兩(liang)個元素鉬（42）、釕（44）分別(bie)有(you)一連(lian)串質(zhi)量(liang)(liang)數(shu)94~102之(zhi)間(jian)穩(wen)定(ding)同(tong)(tong)位(wei)(wei)素存在，所以(yi)再也不(bu)能有(you)锝的(de)(de)穩(wen)定(ding)同(tong)(tong)位(wei)(wei)素存在，因為(wei)锝的(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)數(shu)應(ying)當是(shi)(shi)在這些質(zhi)量(liang)(liang)數(shu)之(zhi)間(jian)。

在1936-1937年(nian)首先(xian)實現(xian)了人工方法(fa)制取它。1936年(nian)底(di)意(yi)大利年(nian)輕的(de)物理學(xue)家謝格(ge)爾(er)到美國伯克(ke)利（Berkeley）進修。他利用那里(li)一臺先(xian)進的(de)回旋加速器，用氘(dao)核(he)照(zhao)(zhao)射鉬，并把照(zhao)(zhao)射過的(de)鉬帶回意(yi)大利帕勒莫（Palerma）大學(xue)。他在化學(xue)教授彼利埃協助下，經歷(li)近半年(nian)時間，分離出10-10克(ke)的(de)Tc-99，并確定新元素的(de)性質(zhi)與錸非常相(xiang)(xiang)似，而與錳(meng)的(de)相(xiang)(xiang)似程度較差。隨后，二人從(cong)鈾(you)(you)的(de)裂(lie)變產物中得到锝(de)的(de)許多同位素，自然界(jie)僅發現(xian)極(ji)少量的(de)锝(de)-99；已發現(xian)質(zhi)量數90～110的(de)全部锝(de)同位素。在1962年(nian)，B.T.Kenna及P.K.Kurod在非洲的(de)一個(ge)八(ba)水化三鈾(you)(you)礦中，從(cong)鈾(you)(you)-238的(de)裂(lie)變物之中，找到了微量的(de)锝(de)-99。

锝長久(jiu)以來折磨(mo)著化(hua)學(xue)家們，因為不(bu)(bu)能(neng)(neng)找到它。我們現(xian)在(zai)知道(dao)它所有(you)(you)的(de)同位(wei)素都是放(fang)射性的(de)，而(er)且任何來自地球地殼(ke)的(de)這(zhe)種元(yuan)素的(de)礦物(wu)早(zao)已衰變。（其壽命最長的(de)同位(wei)素的(de)半衰期是4百(bai)萬年。）即便如此，有(you)(you)些锝原(yuan)子會在(zai)鈾(you)發生核裂(lie)變產生，一噸鈾(you)只有(you)(you)約1毫克锝。在(zai)20世紀20年代(dai)聲明發現(xian)了(le)(le)這(zhe)個元(yuan)素，或者說(shuo)至(zhi)少是觀(guan)察到了(le)(le)它的(de)光(guang)譜了(le)(le)，不(bu)(bu)能(neng)(neng)被完(wan)全(quan)低估(gu)。

锝(de)是由Emilio Segrè于1937年(nian)在意大利被(bei)發(fa)(fa)現的(de)(de)。他(ta)研究來自加利福尼亞的(de)(de)鉬(mu)，這需要暴露在高能量的(de)(de)輻射(she)中(zhong)，他(ta)發(fa)(fa)現锝(de)出(chu)現了并分離了它，今(jin)天，這種元素從廢核燃料棒中(zhong)成噸提取。

理化性質

物理性質

元素名稱：锝

元素符號：Tc

元素(su)原(yuan)子量：97.9072（Tc-98）；96.906365358（Tc-97）

元(yuan)素(su)類別：放(fang)射(she)性金屬元(yuan)素(su)

原子序數：43

質子數：43

周期：第五周期

族：VII B族

核電荷數：43

外層電(dian)子(zi)層排布：4d55s2

電子層：K-L-M-N-O

電離能：

第(di)一電離能：702kJ/mol；

第二電離能：1472kJ/mol；

第三電離(li)能：2850kJ/mol；

第四電(dian)離能：4100kJ/mol；

第五電(dian)離能：5700kJ/mol；

第六電離(li)能：7300kJ/mol；

第(di)七電離能(neng)：9100kJ/mol。

氧化態：+4、+5、+6、+7

晶體結構：密排六方(fang)晶胞(bao)

晶胞參數：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℃

密度：11.49g/cm3

地殼豐度(du)：5×10-16%

摩(mo)爾體積：8.52cm3/mol

受拉屈服強度：1.29GPa

極(ji)限(xian)抗拉(la)強(qiang)度：1.51GPa

導熱率(lv)：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：1.9（鮑林(lin)標(biao)度）

原(yuan)子半徑(jing)：135pm

電子親和力：53kJ/mol

共(gong)價半徑(jing)：147pm

放射性(xing)比度：32MBq/g

衰變方式：β衰變

體積(ji)磁化率：3.933×10-4

質量磁化率：3.42×10-8m/kg

摩爾磁化率：3.352×10-9m/mol

摩爾(er)熱容：23kJ/mol

汽化熱：550kJ/mol

比熱容：63J/(kg·K)

化學性質

锝與空氣的反應

锝(de)(de)在(zai)(zai)空(kong)氣(qi)中的反(fan)應活性(xing)，比(bi)在(zai)(zai)周(zhou)期表(biao)中緊挨(ai)在(zai)(zai)锝(de)(de)上面(mian)的錳弱，而(er)與在(zai)(zai)周(zhou)期表(biao)中緊挨(ai)在(zai)(zai)锝(de)(de)下(xia)面(mian)的錸相當。锝(de)(de)在(zai)(zai)空(kong)氣(qi)中只能緩(huan)慢地失去光澤(ze)，生產(chan)出來的锝(de)(de)一般(ban)是粉末狀或海綿狀的，這樣會大(da)大(da)提高锝(de)(de)的反(fan)應活性(xing)，在(zai)(zai)氧(yang)(yang)氣(qi)中加熱锝(de)(de)，會生成氧(yang)(yang)化(hua)锝(de)(de)（Ⅶ）（七(qi)氧(yang)(yang)化(hua)二锝(de)(de)，Tc?O?）。

锝(de)在(zai)氟(fu)氣(qi)中燃燒生成(cheng)TcF5和(he)(he)TcF6的(de)(de)混合(he)(he)物(wu)，和(he)(he)氯氣(qi)反(fan)(fan)應(ying)(ying)生成(cheng)TcCl4和(he)(he)其他含(han)氯化合(he)(he)物(wu)的(de)(de)混合(he)(he)物(wu)。锝(de)和(he)(he)硫反(fan)(fan)應(ying)(ying)生成(cheng)TcS?。锝(de)不(bu)和(he)(he)氮氣(qi)反(fan)(fan)應(ying)(ying)。锝(de)不(bu)溶于氫鹵酸(suan)或(huo)氨(an)性(xing)(xing)(xing)H?O?中，但溶于中性(xing)(xing)(xing)或(huo)酸(suan)性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)H?O?溶液中。

制備方法

金屬(shu)锝(de)的(de)制備(bei)(bei)可(ke)在(zai)具(ju)備(bei)(bei)嚴格的(de)安全條(tiao)件下進行，可(ke)用氫(qing)氣(qi)在(zai)700一900℃下還(huan)(huan)(huan)原高锝(de)酸銨得(de)到銀灰(hui)色的(de)純锝(de)粉，也(ye)可(ke)用氫(qing)氣(qi)在(zai)1100℃時還(huan)(huan)(huan)原七硫化(hua)二锝(de)制取。NH?TcO?在(zai)1mol/dm3H?SO?溶液中電解(jie)，在(zai)銅陰極上可(ke)得(de)到光亮的(de)純锝(de)鍍層(ceng)。還(huan)(huan)(huan)可(ke)在(zai)赤熱條(tiao)件下分(fen)解(jie)（NH?）zTcCI。得(de)到純锝(de)粉。

原子反應堆核燃料再處(chu)理(li)(li)時的(de)副產品中，含有壽命較長的(de)同位素99Tc。此(ci)元素現已可(ke)以大量(liang)的(de)制得，并有市售(shou)。使用锝的(de)實驗(yan)室以及(ji)實驗(yan)條(tiao)件必(bi)須在滿足非密(mi)封(feng)射線源處(chu)理(li)(li)條(tiao)件要求下進行。

由于99Tc的(de)半衰期約(yue)為108年，所以(yi)1g的(de)99Tc，約(yue)為16mci，1mci約(yue)為60mg的(de)99Tc。處(chu)理(li)時必須(xu)十(shi)分(fen)小心。

制法 市售(shou)品(pin)系從核裂變產物中分離(li)出(chu)來(lai)的產品(pin)，大(da)部分為99Tc。通常(chang)可購(gou)入高锝酸銨NH?TcO?這(zhe)一類型的產品(pin)1mci單位。除此以(yi)外，也有通過與鉬核的(n，γ)反應，生成(cheng)壽命更(geng)長的同(tong)位素，但鉬的吸收截面積小，而(er)且從大(da)量的鉬中分離(li)很(hen)復雜，故難以(yi)得(de)到。

99Tc本(ben)身(shen)的(de)放射線是(shi)所謂(wei)軟性(soft)的(de)β射線，比起(qi)處理鐳、釙來(lai)，其(qi)(qi)實驗還(huan)是(shi)較(jiao)易進(jin)行(xing)的(de)。但必須時刻記住：本(ben)品(pin)是(shi)放射性元素，不得任意將(jiang)其(qi)(qi)舍(she)棄，而應(ying)加以回收(shou)。由(you)于本(ben)品(pin)價格(ge)昂貴，故進(jin)行(xing)回收(shou)是(shi)極(ji)有意義的(de)工(gong)作(zuo)。

回(hui)收時，用(yong)過氧化(hua)(hua)氫或過二(er)硫酸銨(an)(NH?)?S?O8進行(xing)氧化(hua)(hua)，使其(qi)成為(wei)高(gao)锝(de)(de)酸根離(li)子TcO-?的(de)形式，然(ran)后以(yi)(yi)高(gao)氯(lv)酸根離(li)子作(zuo)為(wei)載(zai)體(ti)(ti)，使之析出四苯(ben)基(ji)砷鹽沉淀。也可用(yong)錸作(zuo)載(zai)體(ti)(ti)。此外，七(qi)價(jia)锝(de)(de)用(yong)七(qi)價(jia)錸作(zuo)載(zai)體(ti)(ti)時，經硫化(hua)(hua)氫處(chu)理，锝(de)(de)變成Tc?S7的(de)沉淀而加以(yi)(yi)分離(li)。

金屬锝的(de)制備須在(zai)具備嚴格(ge)的(de)安全(quan)條件下(xia)進行。可用氫氣在(zai)700～900℃下(xia)還(huan)原高锝酸銨(an)得(de)到銀灰色的(de)純(chun)锝粉，也(ye)可用氫氣在(zai)1100℃時還(huan)原七(qi)硫化二锝制取。NH?TcO?在(zai)1mol/L H?SO?溶液中電解，在(zai)銅陰極(ji)上可得(de)到光(guang)亮的(de)純(chun)锝鍍層。還(huan)可在(zai)赤熱條件下(xia)分解(NH?)?TcCl6得(de)到純(chun)锝粉。

應用領域

工業用途

因為同位素Tc-97具有260萬年的長半衰(shuai)期，故用于(yu)(yu)化學(xue)研(yan)究。過锝(de)酸鹽(yan)是鋼的良好緩蝕劑(ji)。锝(de)在冶(ye)金(jin)中(zhong)用作示蹤劑(ji)，還(huan)用于(yu)(yu)低溫化學(xue)及抗(kang)腐蝕產(chan)品中(zhong)，亦(yi)用作核燃料燃耗測定。

醫學用途

锝99m，一種锝的(de)(de)(de)半衰(shuai)期極短的(de)(de)(de)不(bu)穩定同位(wei)素，是核醫學臨(lin)床(chuang)診(zhen)(zhen)斷(duan)(duan)中應用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)最廣的(de)(de)(de)醫用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)核素，常用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)锝（Tc-99m）焦磷酸鹽注射液拼音名。用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)99Tcm標記的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)診(zhen)(zhen)斷(duan)(duan)臟(zang)器疾病(bing)和(he)(he)功(gong)能的(de)(de)(de)放(fang)射性顯(xian)像劑(ji)。從99Mo-99Tcm-發生(sheng)器用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)生(sheng)理鹽水淋洗得到的(de)(de)(de)是99TcmO4-，用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)甲(jia)狀腺顯(xian)像。但多(duo)數情(qing)況(kuang)下(xia)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)還原(yuan)(yuan)劑(ji)還原(yuan)(yuan)成+1、+3、+4和(he)(he)+5價離子與含(han)O、N、S、P等供體(ti)原(yuan)(yuan)子的(de)(de)(de)化合物(wu)反(fan)應制成放(fang)射性藥的(de)(de)(de)。99Tcm放(fang)射性藥物(wu)不(bu)僅用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)狀態(tai)圖像診(zhen)(zhen)斷(duan)(duan)，而且還可(ke)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)功(gong)能（如腦、心肌(ji)，肝(gan)功(gong)能等）診(zhen)(zhen)斷(duan)(duan)，已占診(zhen)(zhen)斷(duan)(duan)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)放(fang)射性顯(xian)像劑(ji)的(de)(de)(de)約85%，可(ke)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)診(zhen)(zhen)斷(duan)(duan)腦、心肌(ji)和(he)(he)腫瘤等疾病(bing)和(he)(he)幾乎所有臟(zang)器疾病(bing)。