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锝（Technetium），元(yuan)素符號Tc，原子序數為(wei)(wei)43，原子量為(wei)(wei)97.9072，在(zai)元(yuan)素周期(qi)表中屬ⅦB族，單(dan)質為(wei)(wei)銀白色金屬。

1937年，由(you)美國(guo)加州大學(xue)伯(bo)克利分校物理(li)學(xue)家歐(ou)內斯特·勞倫(lun)斯，使用(yong)回旋加速器加速含有一個(ge)質子(zi)的(de)氘原子(zi)核去(qu)“轟擊”42號元(yuan)(yuan)素鉬(mu)，制得(de)了43號新元(yuan)(yuan)素锝。然后送給兩(liang)位(wei)意大利化學(xue)家佩里埃(ai)（C.Perrier）和埃(ai)米利奧·吉(ji)諾·塞格雷（E.G.Segré）鑒定，最后由(you)兩(liang)位(wei)化學(xue)家向世界宣布锝元(yuan)(yuan)素的(de)發現。它是第一個(ge)用(yong)人(ren)工方法(fa)制得(de)的(de)元(yuan)(yuan)素，所(suo)以按希臘文Technetos（人(ren)造）命名為Technetium。

研究簡史

锝(de)(de)(de)是(shi)首個以人工(gong)方(fang)法制得的(de)(de)元(yuan)素(su)，其主要來源為反應堆中(zhong)鈾(you)裂變產(chan)物。用(yong)氫在500~600℃還原(yuan)硫化锝(de)(de)(de)（Tc2S7）或過(guo)锝(de)(de)(de)酸銨，可得金屬锝(de)(de)(de)。在硫酸溶液中(zhong)電解過(guo)锝(de)(de)(de)酸銨也可析出金屬锝(de)(de)(de)。锝(de)(de)(de)的(de)(de)性(xing)質與(yu)同族元(yuan)素(su)錸(lai)相(xiang)似(si)。高(gao)溫下(xia)锝(de)(de)(de)與(yu)氧生成揮發性(xing)的(de)(de)氧化物Tc2O7。常見同位素(su)Tc-97的(de)(de)半衰期(qi)為260萬年(nian)，可用(yong)作制備(bei)β射(she)線標(biao)準源。少量(liang)的(de)(de)（約5×10-5mol）過(guo)锝(de)(de)(de)酸銨可使鋼材(cai)的(de)(de)腐蝕(shi)大為減慢。锝(de)(de)(de)和锝(de)(de)(de)鉬合(he)金具(ju)有良好的(de)(de)超(chao)導性(xing)質。1960年(nian)以前，锝(de)(de)(de)只能小(xiao)量(liang)生產(chan)，價格曾高(gao)達2800美元(yuan)/克(ke)；70年(nian)代末(mo)已能進行千克(ke)量(liang)級生產(chan)，價格已下(xia)降到60美元(yuan)/克(ke)以下(xia)。

門捷(jie)列夫(fu)在(zai)(zai)建立(li)元(yuan)(yuan)素周期(qi)系(xi)的(de)時候，曾(ceng)經預(yu)言它(ta)(ta)的(de)存在(zai)(zai)，命(ming)(ming)名它(ta)(ta)為eka-manganese（類錳(meng)(meng)）。莫斯萊確定(ding)了(le)(le)它(ta)(ta)的(de)原子序(xu)數為43。其(qi)實，有(you)關這個(ge)元(yuan)(yuan)素發(fa)現(xian)(xian)的(de)報(bao)告(gao)早在(zai)(zai)門捷(jie)列夫(fu)建立(li)元(yuan)(yuan)素周期(qi)系(xi)以前就開始了(le)(le)。在(zai)(zai)1846年(nian)，俄(e)羅斯蓋爾曼聲稱，從黑色鈦鐵礦(kuang)中(zhong)發(fa)現(xian)(xian)了(le)(le)這個(ge)元(yuan)(yuan)素，就以這個(ge)礦(kuang)石的(de)名稱命(ming)(ming)名它(ta)(ta)為ilmenium，并且測(ce)定(ding)了(le)(le)它(ta)(ta)的(de)原子量(liang)約104.6，敘(xu)述了(le)(le)它(ta)(ta)的(de)一些(xie)性質與錳(meng)(meng)相(xiang)似。接著，1877年(nian)，俄(e)羅斯圣彼得堡的(de)化(hua)(hua)學(xue)(xue)工(gong)程師克(ke)恩發(fa)表發(fa)現(xian)(xian)了(le)(le)一種(zhong)占據鉬和釕之間的(de)新元(yuan)(yuan)素報(bao)告(gao)，其(qi)原子量(liang)經測(ce)定(ding)等于100。但它(ta)(ta)卻被另一些(xie)化(hua)(hua)學(xue)(xue)家(jia)(jia)證明是銥、銠和鐵的(de)混合物。亞(ya)洲的(de)化(hua)(hua)學(xue)(xue)家(jia)(jia)們也(ye)不甘落后，在(zai)(zai)1908年(nian)，日(ri)本化(hua)(hua)學(xue)(xue)家(jia)(jia)小川聲稱從方釷(tu)石中(zhong)發(fa)現(xian)(xian)這一元(yuan)(yuan)素并命(ming)(ming)名為nipponium；到1924年(nian)，又有(you)化(hua)(hua)學(xue)(xue)家(jia)(jia)報(bao)告(gao)，利用X射線光譜分析從錳(meng)(meng)礦(kuang)中(zhong)發(fa)現(xian)(xian)了(le)(le)這一元(yuan)(yuan)素，命(ming)(ming)名為moseleyum。遲(chi)至1925年(nian)，德(de)國科學(xue)(xue)家(jia)(jia)也(ye)宣布，在(zai)(zai)鈮鐵礦(kuang)中(zhong)發(fa)現(xian)(xian)了(le)(le)這一元(yuan)(yuan)素。但這些(xie)發(fa)現(xian)(xian)都沒(mei)有(you)被證實和承認(ren)。

于(yu)是(shi)(shi)43號元(yuan)(yuan)素(su)(su)被認為是(shi)(shi)“失蹤了”的(de)元(yuan)(yuan)素(su)(su)。后來，物理學家(jia)們(men)的(de)“同(tong)(tong)位(wei)(wei)素(su)(su)統計規(gui)(gui)則”解釋了它(ta)“失蹤”的(de)緣由(you)。這(zhe)個(ge)(ge)(ge)規(gui)(gui)則是(shi)(shi)1924年(nian)前(qian)蘇聯學者蘇卡列夫提出來的(de)，在1934年(nian)被德(de)國物理學家(jia)馬(ma)陶赫確定。根據這(zhe)個(ge)(ge)(ge)規(gui)(gui)則，不(bu)能有核電荷僅僅相差一個(ge)(ge)(ge)單位(wei)(wei)的(de)穩定同(tong)(tong)量(liang)(liang)(liang)素(su)(su)存(cun)(cun)在。同(tong)(tong)量(liang)(liang)(liang)素(su)(su)是(shi)(shi)指質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)數(shu)(shu)相同(tong)(tong)而原(yuan)子(zi)序(xu)數(shu)(shu)不(bu)同(tong)(tong)的(de)原(yuan)子(zi)，如(ru)Ar-40、K-40、Ca-40都有相同(tong)(tong)的(de)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)40。由(you)于(yu)它(ta)們(men)的(de)原(yuan)子(zi)序(xu)數(shu)(shu)不(bu)同(tong)(tong)，所以它(ta)們(men)處(chu)在元(yuan)(yuan)素(su)(su)周期(qi)表不(bu)同(tong)(tong)的(de)位(wei)(wei)置上，因(yin)而又稱(cheng)異(yi)位(wei)(wei)素(su)(su)。锝(de)前(qian)后的(de)兩個(ge)(ge)(ge)元(yuan)(yuan)素(su)(su)鉬（42）、釕(liao)（44）分別有一連串質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)數(shu)(shu)94~102之間穩定同(tong)(tong)位(wei)(wei)素(su)(su)存(cun)(cun)在，所以再也(ye)不(bu)能有锝(de)的(de)穩定同(tong)(tong)位(wei)(wei)素(su)(su)存(cun)(cun)在，因(yin)為锝(de)的(de)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)數(shu)(shu)應當是(shi)(shi)在這(zhe)些質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)數(shu)(shu)之間。

在(zai)1936-1937年(nian)首(shou)先實現了人工方(fang)法制取它。1936年(nian)底意大(da)利(li)年(nian)輕的(de)(de)物(wu)理學家謝格爾到(dao)(dao)美國伯克利(li)（Berkeley）進(jin)修。他利(li)用那(nei)里一臺先進(jin)的(de)(de)回旋加速器，用氘核照射鉬，并(bing)把(ba)照射過的(de)(de)鉬帶回意大(da)利(li)帕勒莫（Palerma）大(da)學。他在(zai)化學教授彼利(li)埃(ai)協助(zhu)下(xia)，經(jing)歷近(jin)半年(nian)時間，分離出(chu)10-10克的(de)(de)Tc-99，并(bing)確定(ding)新元(yuan)素的(de)(de)性質與錸非常相似，而與錳的(de)(de)相似程度較(jiao)差。隨后，二人從鈾的(de)(de)裂(lie)變(bian)產物(wu)中得到(dao)(dao)锝的(de)(de)許(xu)多(duo)同位(wei)素，自然界僅發(fa)現極少量(liang)的(de)(de)锝-99；已(yi)發(fa)現質量(liang)數90～110的(de)(de)全部锝同位(wei)素。在(zai)1962年(nian)，B.T.Kenna及P.K.Kurod在(zai)非洲(zhou)的(de)(de)一個八水(shui)化三鈾礦中，從鈾-238的(de)(de)裂(lie)變(bian)物(wu)之中，找到(dao)(dao)了微量(liang)的(de)(de)锝-99。

锝(de)長久以(yi)來(lai)折磨著化學家們，因為不能找到(dao)它。我們現在(zai)知道(dao)它所(suo)有(you)的(de)(de)同位(wei)素都(dou)是(shi)放射(she)性的(de)(de)，而且(qie)任何(he)來(lai)自地(di)球地(di)殼的(de)(de)這種元素的(de)(de)礦物早已衰(shuai)變。（其(qi)壽命(ming)最長的(de)(de)同位(wei)素的(de)(de)半(ban)衰(shuai)期是(shi)4百萬年(nian)。）即便如(ru)此，有(you)些锝(de)原子會(hui)在(zai)鈾(you)(you)發生(sheng)核裂變產(chan)生(sheng)，一噸鈾(you)(you)只有(you)約(yue)1毫克(ke)锝(de)。在(zai)20世(shi)紀20年(nian)代聲(sheng)明發現了(le)這個(ge)元素，或者說(shuo)至少是(shi)觀察(cha)到(dao)了(le)它的(de)(de)光譜(pu)了(le)，不能被完全低估。

锝是由Emilio Segrè于1937年在意大利被發(fa)現(xian)的。他研究(jiu)來自加(jia)利福(fu)尼亞的鉬，這(zhe)需要暴露(lu)在高能量(liang)的輻(fu)射中，他發(fa)現(xian)锝出現(xian)了并(bing)分離了它(ta)，今天，這(zhe)種元素從廢核燃料棒中成噸提(ti)取(qu)。

理化性質

物理性質

元素名稱：锝

元素符號：Tc

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

元(yuan)素類(lei)別：放(fang)射(she)性(xing)金屬元(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)(ceng)電子(zi)層(ceng)(ceng)排布：4d55s2

電子層：K-L-M-N-O

電離能：

第一電離能(neng)：702kJ/mol；

第(di)二電(dian)離能：1472kJ/mol；

第三電離能：2850kJ/mol；

第四電離能：4100kJ/mol；

第五電離能：5700kJ/mol；

第六電離(li)能：7300kJ/mol；

第(di)七電離能：9100kJ/mol。

氧化(hua)態：+4、+5、+6、+7

晶(jing)體(ti)結構：密排六方(fang)晶(jing)胞

晶胞參(can)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

極限(xian)抗(kang)拉(la)強度：1.51GPa

導熱率：51W/(m K)

電阻率(lv)：2×10-7Ωm

電(dian)導率(lv)：5×106S/m

磁性特征：順磁性

電負性：1.9（鮑林標度）

原子(zi)半徑(jing)：135pm

電子親和力(li)：53kJ/mol

共(gong)價半徑：147pm

放射性比度：32MBq/g

衰變方式：β衰變

體積磁(ci)化率(lv)：3.933×10-4

質(zhi)量磁化率：3.42×10-8m/kg

摩爾磁化(hua)率：3.352×10-9m/mol

摩(mo)爾熱(re)容：23kJ/mol

汽化熱：550kJ/mol

比(bi)熱容：63J/(kg·K)

化學性質

锝與空氣的反應

锝(de)在(zai)(zai)(zai)空氣中的(de)反應活性(xing)(xing)，比在(zai)(zai)(zai)周期(qi)表中緊挨(ai)在(zai)(zai)(zai)锝(de)上面(mian)的(de)錳弱(ruo)，而與在(zai)(zai)(zai)周期(qi)表中緊挨(ai)在(zai)(zai)(zai)锝(de)下面(mian)的(de)錸相當。锝(de)在(zai)(zai)(zai)空氣中只(zhi)能緩慢地失去光澤，生產出來(lai)的(de)锝(de)一般是粉(fen)末(mo)狀(zhuang)或海綿狀(zhuang)的(de)，這(zhe)樣會大大提高锝(de)的(de)反應活性(xing)(xing)，在(zai)(zai)(zai)氧氣中加(jia)熱锝(de)，會生成氧化(hua)锝(de)（Ⅶ）（七(qi)氧化(hua)二锝(de)，Tc?O?）。

锝(de)在(zai)氟氣(qi)(qi)中(zhong)(zhong)燃(ran)燒生(sheng)(sheng)成(cheng)TcF5和(he)TcF6的(de)混合物(wu)，和(he)氯氣(qi)(qi)反應生(sheng)(sheng)成(cheng)TcCl4和(he)其他含氯化合物(wu)的(de)混合物(wu)。锝(de)和(he)硫反應生(sheng)(sheng)成(cheng)TcS?。锝(de)不(bu)和(he)氮(dan)氣(qi)(qi)反應。锝(de)不(bu)溶(rong)于(yu)氫鹵酸(suan)或氨性(xing)(xing)H?O?中(zhong)(zhong)，但溶(rong)于(yu)中(zhong)(zhong)性(xing)(xing)或酸(suan)性(xing)(xing)的(de)H?O?溶(rong)液中(zhong)(zhong)。

制備方法

金屬(shu)锝(de)的制備可在具備嚴格的安全條件(jian)下進行，可用(yong)氫氣(qi)在700一(yi)900℃下還(huan)(huan)原高锝(de)酸(suan)銨得(de)到銀灰色的純锝(de)粉，也可用(yong)氫氣(qi)在1100℃時還(huan)(huan)原七硫化二锝(de)制取(qu)。NH?TcO?在1mol/dm3H?SO?溶液中電(dian)解，在銅陰(yin)極上可得(de)到光亮(liang)的純锝(de)鍍層。還(huan)(huan)可在赤熱條件(jian)下分解（NH?）zTcCI。得(de)到純锝(de)粉。

原子反應堆核燃料再處理時的(de)副產(chan)品(pin)中，含有壽命較長(chang)的(de)同位素99Tc。此元素現(xian)已可(ke)以大量的(de)制得，并有市售。使(shi)用(yong)锝的(de)實驗(yan)室以及實驗(yan)條件(jian)必須在滿足(zu)非(fei)密封射線源處理條件(jian)要求(qiu)下(xia)進行。

由于99Tc的(de)半衰期(qi)約為108年，所以(yi)1g的(de)99Tc，約為16mci，1mci約為60mg的(de)99Tc。處理時必須十分小心。

制法 市售品系從核裂(lie)變產(chan)物中(zhong)分(fen)離(li)出(chu)來的產(chan)品，大(da)部分(fen)為99Tc。通常可購(gou)入高锝酸(suan)銨NH?TcO?這(zhe)一類(lei)型的產(chan)品1mci單位(wei)。除此(ci)以(yi)外(wai)，也有通過與鉬(mu)核的(n，γ)反應，生成壽命更(geng)長的同位(wei)素，但鉬(mu)的吸(xi)收截面積(ji)小(xiao)，而且(qie)從大(da)量的鉬(mu)中(zhong)分(fen)離(li)很復雜(za)，故(gu)難以(yi)得(de)到(dao)。

99Tc本(ben)(ben)身的放射(she)(she)線是所謂軟(ruan)性(soft)的β射(she)(she)線，比起處理鐳、釙來，其實驗還是較易進行的。但必(bi)須(xu)時(shi)刻記住(zhu)：本(ben)(ben)品是放射(she)(she)性元素，不得任意將其舍棄(qi)，而(er)應加以回收。由(you)于(yu)本(ben)(ben)品價格昂(ang)貴，故進行回收是極有意義的工作。

回(hui)收(shou)時，用(yong)過氧化(hua)(hua)氫(qing)或(huo)過二(er)硫(liu)酸銨(NH?)?S?O8進行氧化(hua)(hua)，使(shi)其成(cheng)為(wei)高锝酸根離(li)子TcO-?的形(xing)式，然后以(yi)高氯(lv)酸根離(li)子作(zuo)(zuo)為(wei)載(zai)體，使(shi)之析出(chu)四苯基砷鹽(yan)沉淀。也可用(yong)錸作(zuo)(zuo)載(zai)體。此外，七(qi)價锝用(yong)七(qi)價錸作(zuo)(zuo)載(zai)體時，經硫(liu)化(hua)(hua)氫(qing)處理(li)，锝變成(cheng)Tc?S7的沉淀而加以(yi)分離(li)。

金屬锝(de)(de)的制備(bei)須在具備(bei)嚴格的安全條件(jian)下(xia)(xia)進行。可(ke)用氫氣在700～900℃下(xia)(xia)還(huan)原(yuan)高锝(de)(de)酸銨得(de)到銀灰色的純(chun)锝(de)(de)粉，也可(ke)用氫氣在1100℃時還(huan)原(yuan)七硫化二锝(de)(de)制取(qu)。NH?TcO?在1mol/L H?SO?溶液中(zhong)電解(jie)，在銅陰(yin)極(ji)上可(ke)得(de)到光亮(liang)的純(chun)锝(de)(de)鍍層。還(huan)可(ke)在赤熱條件(jian)下(xia)(xia)分解(jie)(NH?)?TcCl6得(de)到純(chun)锝(de)(de)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(yong)(yong)于(yu)化學(xue)研究。過(guo)锝酸(suan)鹽是鋼(gang)的良好緩蝕劑。锝在冶金(jin)中(zhong)用(yong)(yong)作(zuo)示蹤劑，還用(yong)(yong)于(yu)低溫化學(xue)及抗(kang)腐蝕產(chan)品中(zhong)，亦用(yong)(yong)作(zuo)核燃料燃耗測定。

醫學用途

锝(de)99m，一種锝(de)的半衰(shuai)期極短的不穩定同位素(su)(su)，是核(he)醫學臨床診(zhen)斷(duan)(duan)中應用(yong)(yong)(yong)(yong)最廣(guang)的醫用(yong)(yong)(yong)(yong)核(he)素(su)(su)，常用(yong)(yong)(yong)(yong)锝(de)（Tc-99m）焦(jiao)磷酸(suan)鹽注射(she)液拼音名(ming)。用(yong)(yong)(yong)(yong)99Tcm標(biao)記的用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)診(zhen)斷(duan)(duan)臟器疾病和(he)功能(neng)的放(fang)射(she)性顯(xian)(xian)像(xiang)(xiang)劑(ji)。從99Mo-99Tcm-發生(sheng)(sheng)器用(yong)(yong)(yong)(yong)生(sheng)(sheng)理鹽水淋(lin)洗得到的是99TcmO4-，用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)甲狀(zhuang)腺顯(xian)(xian)像(xiang)(xiang)。但(dan)多數情況下用(yong)(yong)(yong)(yong)還原(yuan)劑(ji)還原(yuan)成+1、+3、+4和(he)+5價離子與(yu)含(han)O、N、S、P等供體原(yuan)子的化合物(wu)反應制成放(fang)射(she)性藥的。99Tcm放(fang)射(she)性藥物(wu)不僅用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)狀(zhuang)態圖像(xiang)(xiang)診(zhen)斷(duan)(duan)，而且還可用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)功能(neng)（如腦(nao)、心肌(ji)，肝功能(neng)等）診(zhen)斷(duan)(duan)，已(yi)占診(zhen)斷(duan)(duan)用(yong)(yong)(yong)(yong)放(fang)射(she)性顯(xian)(xian)像(xiang)(xiang)劑(ji)的約85%，可用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)診(zhen)斷(duan)(duan)腦(nao)、心肌(ji)和(he)腫瘤等疾病和(he)幾(ji)乎所有(you)臟器疾病。