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锝(de)（Technetium），元(yuan)素符號Tc，原子序數為43，原子量為97.9072，在元(yuan)素周期表中屬(shu)ⅦB族(zu)，單質為銀白色(se)金屬(shu)。

1937年，由美國加(jia)州大學(xue)伯克利(li)分(fen)校(xiao)物理學(xue)家(jia)歐內斯(si)特(te)·勞倫斯(si)，使用(yong)回(hui)旋(xuan)加(jia)速(su)器加(jia)速(su)含有一個質子(zi)的氘原子(zi)核去“轟擊”42號(hao)元素鉬，制(zhi)(zhi)得了43號(hao)新元素锝。然后送(song)給兩位意大利(li)化學(xue)家(jia)佩里(li)埃(ai)（C.Perrier）和埃(ai)米(mi)利(li)奧·吉諾·塞格雷（E.G.Segré）鑒定，最后由兩位化學(xue)家(jia)向世(shi)界宣布锝元素的發現。它是第一個用(yong)人工方法制(zhi)(zhi)得的元素，所以(yi)按希(xi)臘文Technetos（人造）命名為Technetium。

研究簡史

锝(de)(de)是首個以(yi)人工方法制得(de)(de)的(de)(de)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)，其主要來(lai)源為反應堆中(zhong)鈾裂變產物。用氫在500~600℃還原硫化锝(de)(de)（Tc2S7）或過锝(de)(de)酸(suan)銨(an)，可(ke)(ke)(ke)得(de)(de)金(jin)屬(shu)锝(de)(de)。在硫酸(suan)溶液中(zhong)電解過锝(de)(de)酸(suan)銨(an)也可(ke)(ke)(ke)析出金(jin)屬(shu)锝(de)(de)。锝(de)(de)的(de)(de)性質(zhi)與同(tong)(tong)族(zu)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)錸相似。高溫(wen)下(xia)锝(de)(de)與氧生(sheng)成揮發性的(de)(de)氧化物Tc2O7。常見同(tong)(tong)位素(su)Tc-97的(de)(de)半衰(shuai)期為260萬(wan)年，可(ke)(ke)(ke)用作制備β射線標準源。少(shao)量的(de)(de)（約5×10-5mol）過锝(de)(de)酸(suan)銨(an)可(ke)(ke)(ke)使鋼材的(de)(de)腐蝕(shi)大為減慢。锝(de)(de)和锝(de)(de)鉬合金(jin)具有良(liang)好(hao)的(de)(de)超導性質(zhi)。1960年以(yi)前，锝(de)(de)只能小(xiao)量生(sheng)產，價格曾(ceng)高達2800美(mei)(mei)元(yuan)(yuan)(yuan)/克；70年代末已能進行千克量級生(sheng)產，價格已下(xia)降(jiang)到60美(mei)(mei)元(yuan)(yuan)(yuan)/克以(yi)下(xia)。

門(men)捷列夫在建(jian)立元(yuan)(yuan)素周期系(xi)的時候，曾經(jing)預言它(ta)的存在，命名(ming)它(ta)為eka-manganese（類錳(meng)(meng)）。莫斯(si)萊確(que)定了(le)它(ta)的原(yuan)子(zi)序數為43。其實，有(you)關(guan)這(zhe)個(ge)元(yuan)(yuan)素發(fa)(fa)(fa)現(xian)的報(bao)(bao)告(gao)早在門(men)捷列夫建(jian)立元(yuan)(yuan)素周期系(xi)以前就開始了(le)。在1846年(nian)，俄(e)羅斯(si)蓋爾曼聲(sheng)稱，從黑色鈦鐵(tie)(tie)礦中(zhong)(zhong)(zhong)發(fa)(fa)(fa)現(xian)了(le)這(zhe)個(ge)元(yuan)(yuan)素，就以這(zhe)個(ge)礦石的名(ming)稱命名(ming)它(ta)為ilmenium，并(bing)且測(ce)定了(le)它(ta)的原(yuan)子(zi)量約(yue)104.6，敘述了(le)它(ta)的一(yi)些性質(zhi)與錳(meng)(meng)相似。接(jie)著，1877年(nian)，俄(e)羅斯(si)圣(sheng)彼得堡的化(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)工(gong)程師克恩發(fa)(fa)(fa)表發(fa)(fa)(fa)現(xian)了(le)一(yi)種占據鉬和(he)(he)釕(liao)之(zhi)間的新元(yuan)(yuan)素報(bao)(bao)告(gao)，其原(yuan)子(zi)量經(jing)測(ce)定等于100。但它(ta)卻被另(ling)一(yi)些化(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)家(jia)(jia)證(zheng)明是銥、銠和(he)(he)鐵(tie)(tie)的混合物。亞洲的化(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)家(jia)(jia)們也(ye)不(bu)甘(gan)落后，在1908年(nian)，日本化(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)家(jia)(jia)小川聲(sheng)稱從方釷石中(zhong)(zhong)(zhong)發(fa)(fa)(fa)現(xian)這(zhe)一(yi)元(yuan)(yuan)素并(bing)命名(ming)為nipponium；到1924年(nian)，又有(you)化(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)家(jia)(jia)報(bao)(bao)告(gao)，利用(yong)X射線光譜(pu)分(fen)析從錳(meng)(meng)礦中(zhong)(zhong)(zhong)發(fa)(fa)(fa)現(xian)了(le)這(zhe)一(yi)元(yuan)(yuan)素，命名(ming)為moseleyum。遲(chi)至1925年(nian)，德國科(ke)學(xue)(xue)(xue)家(jia)(jia)也(ye)宣(xuan)布，在鈮鐵(tie)(tie)礦中(zhong)(zhong)(zhong)發(fa)(fa)(fa)現(xian)了(le)這(zhe)一(yi)元(yuan)(yuan)素。但這(zhe)些發(fa)(fa)(fa)現(xian)都沒有(you)被證(zheng)實和(he)(he)承認(ren)。

于(yu)是43號(hao)元(yuan)素(su)(su)(su)被(bei)認為是“失蹤了”的(de)(de)(de)(de)(de)元(yuan)素(su)(su)(su)。后來，物理學(xue)家們(men)的(de)(de)(de)(de)(de)“同(tong)(tong)(tong)(tong)位(wei)素(su)(su)(su)統計規則”解(jie)釋了它(ta)“失蹤”的(de)(de)(de)(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(chu)來的(de)(de)(de)(de)(de)，在(zai)(zai)1934年被(bei)德國物理學(xue)家馬陶赫確定。根據這(zhe)個(ge)規則，不(bu)(bu)能有核電荷僅(jin)僅(jin)相差一(yi)個(ge)單位(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)穩定同(tong)(tong)(tong)(tong)量(liang)素(su)(su)(su)存在(zai)(zai)。同(tong)(tong)(tong)(tong)量(liang)素(su)(su)(su)是指質量(liang)數(shu)相同(tong)(tong)(tong)(tong)而原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)序(xu)數(shu)不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)，如Ar-40、K-40、Ca-40都有相同(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)質量(liang)40。由于(yu)它(ta)們(men)的(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)序(xu)數(shu)不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)(tong)，所以(yi)它(ta)們(men)處在(zai)(zai)元(yuan)素(su)(su)(su)周(zhou)期表(biao)不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)位(wei)置上，因而又稱異(yi)位(wei)素(su)(su)(su)。锝前后的(de)(de)(de)(de)(de)兩個(ge)元(yuan)素(su)(su)(su)鉬（42）、釕（44）分別(bie)有一(yi)連(lian)串質量(liang)數(shu)94~102之間穩定同(tong)(tong)(tong)(tong)位(wei)素(su)(su)(su)存在(zai)(zai)，所以(yi)再也不(bu)(bu)能有锝的(de)(de)(de)(de)(de)穩定同(tong)(tong)(tong)(tong)位(wei)素(su)(su)(su)存在(zai)(zai)，因為锝的(de)(de)(de)(de)(de)質量(liang)數(shu)應當是在(zai)(zai)這(zhe)些質量(liang)數(shu)之間。

在(zai)1936-1937年首(shou)先實現(xian)了(le)人工方法制取它。1936年底意大利(li)年輕(qing)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理學(xue)家謝格爾到(dao)美國伯克利(li)（Berkeley）進修(xiu)。他利(li)用那里(li)一臺先進的(de)(de)(de)(de)(de)回旋(xuan)加速(su)器，用氘核照射鉬，并把照射過的(de)(de)(de)(de)(de)鉬帶(dai)回意大利(li)帕勒莫（Palerma）大學(xue)。他在(zai)化(hua)學(xue)教授彼利(li)埃協助下，經歷近半年時(shi)間，分離出10-10克的(de)(de)(de)(de)(de)Tc-99，并確(que)定新元素的(de)(de)(de)(de)(de)性質(zhi)與錸非常相(xiang)似，而與錳(meng)的(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)似程度較差。隨后，二人從鈾(you)的(de)(de)(de)(de)(de)裂變(bian)產物(wu)(wu)中(zhong)得到(dao)锝的(de)(de)(de)(de)(de)許多(duo)同(tong)位素，自然界僅發現(xian)極少(shao)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)锝-99；已發現(xian)質(zhi)量(liang)數90～110的(de)(de)(de)(de)(de)全部锝同(tong)位素。在(zai)1962年，B.T.Kenna及(ji)P.K.Kurod在(zai)非洲的(de)(de)(de)(de)(de)一個(ge)八(ba)水(shui)化(hua)三鈾(you)礦中(zhong)，從鈾(you)-238的(de)(de)(de)(de)(de)裂變(bian)物(wu)(wu)之中(zhong)，找到(dao)了(le)微(wei)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)锝-99。

锝長久以來(lai)折(zhe)磨著化學家(jia)們(men)，因為不能(neng)找到它(ta)。我們(men)現在知道它(ta)所有的(de)(de)同(tong)位(wei)素都是放射性的(de)(de)，而且任何來(lai)自(zi)地(di)球地(di)殼(ke)的(de)(de)這(zhe)種元素的(de)(de)礦(kuang)物早已衰(shuai)變。（其壽命最長的(de)(de)同(tong)位(wei)素的(de)(de)半衰(shuai)期是4百萬年。）即便(bian)如(ru)此(ci)，有些锝原子會在鈾發生核裂變產生，一噸鈾只有約(yue)1毫克锝。在20世紀20年代聲明發現了這(zhe)個元素，或者說至少是觀察到了它(ta)的(de)(de)光譜了，不能(neng)被(bei)完全低(di)估。

锝是由Emilio Segrè于(yu)1937年在意大利(li)被(bei)發現(xian)的(de)(de)。他(ta)研究來自加利(li)福尼(ni)亞的(de)(de)鉬(mu)，這(zhe)需(xu)要暴露(lu)在高能量的(de)(de)輻(fu)射中，他(ta)發現(xian)锝出(chu)現(xian)了(le)并分離(li)了(le)它，今天，這(zhe)種元素從廢核(he)燃料(liao)棒中成噸(dun)提(ti)取。

理化性質

物理性質

元素名稱：锝

元素符號：Tc

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

元素類(lei)別：放射性(xing)金屬元素

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(er)電(dian)離能(neng)：1472kJ/mol；

第三電離能：2850kJ/mol；

第四電離能：4100kJ/mol；

第五電離(li)能：5700kJ/mol；

第六電離能：7300kJ/mol；

第七電離能：9100kJ/mol。

氧化態(tai)：+4、+5、+6、+7

晶體(ti)結(jie)構：密排六(liu)方晶胞

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(di)殼(ke)豐度：5×10-16%

摩爾(er)體積(ji)：8.52cm3/mol

受(shou)拉屈服(fu)強度：1.29GPa

極限抗拉強度：1.51GPa

導熱(re)率：51W/(m K)

電阻率：2×10-7Ωm

電導率：5×106S/m

磁性特征：順磁性

電(dian)負性：1.9（鮑(bao)林(lin)標度）

原(yuan)子(zi)半徑：135pm

電(dian)子親和力：53kJ/mol

共(gong)價(jia)半徑：147pm

放(fang)射性比度：32MBq/g

衰變方式：β衰變

體積磁化率：3.933×10-4

質(zhi)量磁化率(lv)：3.42×10-8m/kg

摩爾磁化率(lv)：3.352×10-9m/mol

摩爾(er)熱容：23kJ/mol

汽(qi)化熱：550kJ/mol

比熱容：63J/(kg·K)

化學性質

锝與空氣的反應

锝(de)(de)(de)在(zai)(zai)(zai)空氣中(zhong)(zhong)的反應活性(xing)，比在(zai)(zai)(zai)周期表(biao)中(zhong)(zhong)緊挨在(zai)(zai)(zai)锝(de)(de)(de)上面的錳弱，而與(yu)在(zai)(zai)(zai)周期表(biao)中(zhong)(zhong)緊挨在(zai)(zai)(zai)锝(de)(de)(de)下(xia)面的錸相當。锝(de)(de)(de)在(zai)(zai)(zai)空氣中(zhong)(zhong)只能(neng)緩(huan)慢(man)地(di)失去光澤，生產出來的锝(de)(de)(de)一般是粉末狀(zhuang)(zhuang)或(huo)海綿狀(zhuang)(zhuang)的，這樣(yang)會大(da)大(da)提高锝(de)(de)(de)的反應活性(xing)，在(zai)(zai)(zai)氧(yang)(yang)氣中(zhong)(zhong)加(jia)熱(re)锝(de)(de)(de)，會生成氧(yang)(yang)化锝(de)(de)(de)（Ⅶ）（七氧(yang)(yang)化二锝(de)(de)(de)，Tc?O?）。

锝(de)在(zai)氟(fu)氣中(zhong)(zhong)燃燒生(sheng)成TcF5和(he)TcF6的(de)混合(he)(he)物(wu)，和(he)氯氣反應生(sheng)成TcCl4和(he)其他(ta)含(han)氯化合(he)(he)物(wu)的(de)混合(he)(he)物(wu)。锝(de)和(he)硫反應生(sheng)成TcS?。锝(de)不(bu)(bu)和(he)氮(dan)氣反應。锝(de)不(bu)(bu)溶于(yu)氫鹵酸或氨性(xing)H?O?中(zhong)(zhong)，但溶于(yu)中(zhong)(zhong)性(xing)或酸性(xing)的(de)H?O?溶液(ye)中(zhong)(zhong)。

制備方法

金屬锝(de)(de)(de)的(de)(de)制(zhi)備(bei)可(ke)在(zai)具備(bei)嚴格的(de)(de)安全條件下進行，可(ke)用氫氣(qi)在(zai)700一900℃下還原高锝(de)(de)(de)酸銨得到(dao)(dao)銀(yin)灰色的(de)(de)純锝(de)(de)(de)粉，也可(ke)用氫氣(qi)在(zai)1100℃時還原七硫(liu)化二锝(de)(de)(de)制(zhi)取。NH?TcO?在(zai)1mol/dm3H?SO?溶液中電(dian)解，在(zai)銅陰(yin)極上可(ke)得到(dao)(dao)光亮的(de)(de)純锝(de)(de)(de)鍍(du)層。還可(ke)在(zai)赤(chi)熱條件下分解（NH?）zTcCI。得到(dao)(dao)純锝(de)(de)(de)粉。

原(yuan)子(zi)反應堆核燃料再(zai)處理時的副產品中，含有壽命(ming)較長的同位素99Tc。此元素現(xian)已(yi)可以大量的制得，并有市售。使用锝(de)的實(shi)驗室以及實(shi)驗條件必須在滿足非密封(feng)射線源處理條件要求下進行。

由(you)于99Tc的(de)半衰期約為(wei)108年，所以1g的(de)99Tc，約為(wei)16mci，1mci約為(wei)60mg的(de)99Tc。處理(li)時必須(xu)十(shi)分小心。

制法 市(shi)售品系(xi)從(cong)核裂變產物(wu)中(zhong)分(fen)離出來的(de)產品，大部分(fen)為(wei)99Tc。通常可購(gou)入高锝酸銨(an)NH?TcO?這一類(lei)型的(de)產品1mci單(dan)位。除此以(yi)外，也有(you)通過與鉬核的(de)(n，γ)反應，生成(cheng)壽(shou)命(ming)更長(chang)的(de)同位素，但(dan)鉬的(de)吸收(shou)截面積小，而且從(cong)大量的(de)鉬中(zhong)分(fen)離很復雜，故難以(yi)得到。

99Tc本(ben)身的放(fang)射(she)線是所謂軟(ruan)性(soft)的β射(she)線，比(bi)起處理鐳(lei)、釙(li)來，其(qi)實驗(yan)還是較易(yi)進(jin)行的。但必須(xu)時刻(ke)記住：本(ben)品是放(fang)射(she)性元素，不(bu)得(de)任意(yi)將其(qi)舍(she)棄(qi)，而應(ying)加以回(hui)收。由于本(ben)品價格(ge)昂貴，故進(jin)行回(hui)收是極有(you)意(yi)義的工(gong)作。

回收時(shi)，用(yong)過氧(yang)化氫或過二硫酸銨(NH?)?S?O8進行(xing)氧(yang)化，使其成為高锝酸根離(li)子TcO-?的形式，然后以高氯酸根離(li)子作為載(zai)(zai)體(ti)，使之析出(chu)四苯(ben)基砷鹽沉(chen)(chen)淀。也可用(yong)錸作載(zai)(zai)體(ti)。此(ci)外，七價锝用(yong)七價錸作載(zai)(zai)體(ti)時(shi)，經硫化氫處理，锝變成Tc?S7的沉(chen)(chen)淀而加以分(fen)離(li)。

金屬锝(de)(de)的(de)制備須(xu)在(zai)具備嚴(yan)格的(de)安全條(tiao)件(jian)下進行。可(ke)用氫(qing)氣在(zai)700～900℃下還(huan)原高锝(de)(de)酸(suan)銨得到(dao)銀灰色(se)的(de)純锝(de)(de)粉，也可(ke)用氫(qing)氣在(zai)1100℃時還(huan)原七硫化二(er)锝(de)(de)制取。NH?TcO?在(zai)1mol/L H?SO?溶(rong)液中電解(jie)，在(zai)銅陰極上可(ke)得到(dao)光亮的(de)純锝(de)(de)鍍層。還(huan)可(ke)在(zai)赤(chi)熱條(tiao)件(jian)下分解(jie)(NH?)?TcCl6得到(dao)純锝(de)(de)粉。

應用領域

工業用途

因為同位(wei)素Tc-97具(ju)有(you)260萬年的長半(ban)衰期，故用(yong)于化學(xue)研究。過锝(de)酸鹽是(shi)鋼的良好緩(huan)蝕劑。锝(de)在冶金中用(yong)作示蹤(zong)劑，還(huan)用(yong)于低溫化學(xue)及抗腐蝕產(chan)品中，亦(yi)用(yong)作核(he)燃(ran)料(liao)燃(ran)耗測(ce)定。

醫學用途

锝99m，一(yi)種锝的(de)(de)(de)半衰期極(ji)短的(de)(de)(de)不(bu)穩定同(tong)位素(su)，是核醫學臨床診斷(duan)中應(ying)用(yong)最廣的(de)(de)(de)醫用(yong)核素(su)，常用(yong)锝（Tc-99m）焦磷酸鹽注射(she)液拼音名。用(yong)99Tcm標記(ji)的(de)(de)(de)用(yong)于(yu)診斷(duan)臟器(qi)(qi)疾病和(he)(he)功能(neng)的(de)(de)(de)放射(she)性(xing)顯像(xiang)(xiang)劑(ji)(ji)。從99Mo-99Tcm-發生(sheng)器(qi)(qi)用(yong)生(sheng)理鹽水(shui)淋洗得(de)到(dao)的(de)(de)(de)是99TcmO4-，用(yong)于(yu)甲(jia)狀(zhuang)腺顯像(xiang)(xiang)。但多數(shu)情況下用(yong)還原(yuan)劑(ji)(ji)還原(yuan)成+1、+3、+4和(he)(he)+5價離子(zi)與含(han)O、N、S、P等供體原(yuan)子(zi)的(de)(de)(de)化(hua)合物反應(ying)制成放射(she)性(xing)藥(yao)的(de)(de)(de)。99Tcm放射(she)性(xing)藥(yao)物不(bu)僅用(yong)于(yu)狀(zhuang)態圖像(xiang)(xiang)診斷(duan)，而(er)且還可(ke)用(yong)于(yu)功能(neng)（如腦、心肌(ji)，肝(gan)功能(neng)等）診斷(duan)，已占診斷(duan)用(yong)放射(she)性(xing)顯像(xiang)(xiang)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)約85%，可(ke)用(yong)于(yu)診斷(duan)腦、心肌(ji)和(he)(he)腫瘤等疾病和(he)(he)幾乎所(suo)有臟器(qi)(qi)疾病。