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锝（Technetium），元素(su)符號Tc，原子序數為(wei)43，原子量為(wei)97.9072，在元素(su)周期表中屬ⅦB族(zu)，單(dan)質為(wei)銀白色(se)金屬。

1937年，由美國加州大學(xue)伯(bo)克利分校物理學(xue)家歐(ou)內斯特·勞倫斯，使用回(hui)旋(xuan)加速器加速含(han)有一個質子的氘原(yuan)子核去“轟(hong)擊”42號元素鉬(mu)，制(zhi)得了(le)43號新(xin)元素锝。然后(hou)送給兩位意大利化學(xue)家佩里埃（C.Perrier）和埃米(mi)利奧·吉諾·塞格雷(lei)（E.G.Segré）鑒定，最(zui)后(hou)由兩位化學(xue)家向世界宣布锝元素的發現。它是第一個用人(ren)工方法制(zhi)得的元素，所以按希臘文Technetos（人(ren)造）命名為Technetium。

研究簡史

锝(de)(de)(de)(de)(de)(de)是首個以人工(gong)方法制得的元(yuan)素(su)，其(qi)主(zhu)要(yao)來源(yuan)為反應堆中鈾(you)裂變產物。用(yong)氫在500~600℃還原硫化锝(de)(de)(de)(de)(de)(de)（Tc2S7）或過锝(de)(de)(de)(de)(de)(de)酸(suan)銨(an)，可得金(jin)屬锝(de)(de)(de)(de)(de)(de)。在硫酸(suan)溶液(ye)中電解過锝(de)(de)(de)(de)(de)(de)酸(suan)銨(an)也可析出金(jin)屬锝(de)(de)(de)(de)(de)(de)。锝(de)(de)(de)(de)(de)(de)的性(xing)質與同(tong)族元(yuan)素(su)錸(lai)相似。高(gao)溫(wen)下(xia)锝(de)(de)(de)(de)(de)(de)與氧生成揮發性(xing)的氧化物Tc2O7。常見同(tong)位素(su)Tc-97的半衰(shuai)期為260萬年，可用(yong)作制備β射(she)線標(biao)準源(yuan)。少量的（約5×10-5mol）過锝(de)(de)(de)(de)(de)(de)酸(suan)銨(an)可使鋼材(cai)的腐(fu)蝕大為減慢(man)。锝(de)(de)(de)(de)(de)(de)和锝(de)(de)(de)(de)(de)(de)鉬合金(jin)具有(you)良好的超導性(xing)質。1960年以前，锝(de)(de)(de)(de)(de)(de)只能小量生產，價(jia)格曾高(gao)達2800美元(yuan)/克(ke)；70年代末已(yi)能進(jin)行千克(ke)量級(ji)生產，價(jia)格已(yi)下(xia)降到60美元(yuan)/克(ke)以下(xia)。

門捷(jie)列夫在(zai)建立(li)元(yuan)(yuan)素(su)(su)周期系(xi)的(de)(de)時候，曾(ceng)經預言(yan)它(ta)的(de)(de)存(cun)在(zai)，命名(ming)(ming)(ming)它(ta)為(wei)eka-manganese（類錳）。莫斯萊確定了(le)它(ta)的(de)(de)原子序(xu)數為(wei)43。其實(shi)(shi)，有(you)(you)關這(zhe)個(ge)元(yuan)(yuan)素(su)(su)發現(xian)的(de)(de)報告(gao)早在(zai)門捷(jie)列夫建立(li)元(yuan)(yuan)素(su)(su)周期系(xi)以前就開始了(le)。在(zai)1846年(nian)，俄(e)羅斯蓋爾曼聲(sheng)(sheng)稱(cheng)(cheng)，從(cong)(cong)黑色鈦(tai)鐵礦(kuang)(kuang)中(zhong)發現(xian)了(le)這(zhe)個(ge)元(yuan)(yuan)素(su)(su)，就以這(zhe)個(ge)礦(kuang)(kuang)石的(de)(de)名(ming)(ming)(ming)稱(cheng)(cheng)命名(ming)(ming)(ming)它(ta)為(wei)ilmenium，并(bing)且測(ce)定了(le)它(ta)的(de)(de)原子量約(yue)104.6，敘述了(le)它(ta)的(de)(de)一(yi)些(xie)性質(zhi)與(yu)錳相似。接著，1877年(nian)，俄(e)羅斯圣(sheng)彼得堡(bao)的(de)(de)化學(xue)工程師克恩(en)發表(biao)發現(xian)了(le)一(yi)種占據鉬(mu)和釕之間(jian)的(de)(de)新元(yuan)(yuan)素(su)(su)報告(gao)，其原子量經測(ce)定等于100。但它(ta)卻被(bei)另一(yi)些(xie)化學(xue)家(jia)(jia)證明是(shi)銥、銠和鐵的(de)(de)混(hun)合物(wu)。亞洲的(de)(de)化學(xue)家(jia)(jia)們也(ye)(ye)不甘落后，在(zai)1908年(nian)，日本化學(xue)家(jia)(jia)小川聲(sheng)(sheng)稱(cheng)(cheng)從(cong)(cong)方釷石中(zhong)發現(xian)這(zhe)一(yi)元(yuan)(yuan)素(su)(su)并(bing)命名(ming)(ming)(ming)為(wei)nipponium；到1924年(nian)，又有(you)(you)化學(xue)家(jia)(jia)報告(gao)，利用(yong)X射線(xian)光譜分析從(cong)(cong)錳礦(kuang)(kuang)中(zhong)發現(xian)了(le)這(zhe)一(yi)元(yuan)(yuan)素(su)(su)，命名(ming)(ming)(ming)為(wei)moseleyum。遲至1925年(nian)，德國科學(xue)家(jia)(jia)也(ye)(ye)宣布(bu)，在(zai)鈮(ni)鐵礦(kuang)(kuang)中(zhong)發現(xian)了(le)這(zhe)一(yi)元(yuan)(yuan)素(su)(su)。但這(zhe)些(xie)發現(xian)都沒有(you)(you)被(bei)證實(shi)(shi)和承認。

于是(shi)43號元(yuan)素(su)被認為(wei)是(shi)“失蹤(zong)了”的(de)(de)元(yuan)素(su)。后來，物理(li)學(xue)家們(men)的(de)(de)“同(tong)(tong)(tong)位(wei)(wei)(wei)素(su)統計規(gui)則(ze)”解釋(shi)了它(ta)“失蹤(zong)”的(de)(de)緣由(you)。這(zhe)(zhe)個規(gui)則(ze)是(shi)1924年(nian)前蘇聯(lian)學(xue)者蘇卡列(lie)夫提(ti)出來的(de)(de)，在(zai)(zai)1934年(nian)被德國(guo)物理(li)學(xue)家馬陶赫確(que)定(ding)(ding)(ding)。根據這(zhe)(zhe)個規(gui)則(ze)，不能有核電荷僅僅相(xiang)差(cha)一個單位(wei)(wei)(wei)的(de)(de)穩(wen)定(ding)(ding)(ding)同(tong)(tong)(tong)量(liang)(liang)素(su)存(cun)在(zai)(zai)。同(tong)(tong)(tong)量(liang)(liang)素(su)是(shi)指質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)數(shu)(shu)(shu)相(xiang)同(tong)(tong)(tong)而原(yuan)子序(xu)數(shu)(shu)(shu)不同(tong)(tong)(tong)的(de)(de)原(yuan)子，如Ar-40、K-40、Ca-40都(dou)有相(xiang)同(tong)(tong)(tong)的(de)(de)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)40。由(you)于它(ta)們(men)的(de)(de)原(yuan)子序(xu)數(shu)(shu)(shu)不同(tong)(tong)(tong)，所以它(ta)們(men)處在(zai)(zai)元(yuan)素(su)周期表不同(tong)(tong)(tong)的(de)(de)位(wei)(wei)(wei)置上，因而又稱異位(wei)(wei)(wei)素(su)。锝(de)(de)前后的(de)(de)兩(liang)個元(yuan)素(su)鉬(mu)（42）、釕（44）分別有一連串質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)數(shu)(shu)(shu)94~102之間穩(wen)定(ding)(ding)(ding)同(tong)(tong)(tong)位(wei)(wei)(wei)素(su)存(cun)在(zai)(zai)，所以再也不能有锝(de)(de)的(de)(de)穩(wen)定(ding)(ding)(ding)同(tong)(tong)(tong)位(wei)(wei)(wei)素(su)存(cun)在(zai)(zai)，因為(wei)锝(de)(de)的(de)(de)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)數(shu)(shu)(shu)應當是(shi)在(zai)(zai)這(zhe)(zhe)些質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)數(shu)(shu)(shu)之間。

在1936-1937年(nian)(nian)首(shou)先實現(xian)了人工方法制(zhi)取它。1936年(nian)(nian)底意(yi)大(da)利年(nian)(nian)輕的(de)(de)(de)物(wu)理學家謝格爾(er)到(dao)美國伯克利（Berkeley）進修。他利用(yong)那里一臺先進的(de)(de)(de)回(hui)(hui)旋加速(su)器，用(yong)氘核照射鉬(mu)，并(bing)把照射過的(de)(de)(de)鉬(mu)帶(dai)回(hui)(hui)意(yi)大(da)利帕(pa)勒莫(mo)（Palerma）大(da)學。他在化學教授彼利埃(ai)協助下，經歷近(jin)半年(nian)(nian)時間，分(fen)離出10-10克的(de)(de)(de)Tc-99，并(bing)確(que)定新元素(su)的(de)(de)(de)性質與(yu)錸非常相似(si)，而與(yu)錳的(de)(de)(de)相似(si)程度較差(cha)。隨后(hou)，二人從鈾(you)的(de)(de)(de)裂變(bian)產物(wu)中(zhong)得到(dao)锝(de)(de)的(de)(de)(de)許多(duo)同位素(su)，自(zi)然(ran)界(jie)僅發現(xian)極(ji)少量(liang)的(de)(de)(de)锝(de)(de)-99；已發現(xian)質量(liang)數90～110的(de)(de)(de)全(quan)部锝(de)(de)同位素(su)。在1962年(nian)(nian)，B.T.Kenna及P.K.Kurod在非洲的(de)(de)(de)一個八水化三鈾(you)礦中(zhong)，從鈾(you)-238的(de)(de)(de)裂變(bian)物(wu)之中(zhong)，找(zhao)到(dao)了微量(liang)的(de)(de)(de)锝(de)(de)-99。

锝長久以(yi)來折(zhe)磨著(zhu)化學家們(men)，因為不(bu)能找到它。我們(men)現在(zai)知(zhi)道它所有(you)(you)的(de)(de)同(tong)位(wei)素都是(shi)放射性的(de)(de)，而且任(ren)何來自地(di)球地(di)殼的(de)(de)這種元(yuan)素的(de)(de)礦物早已衰(shuai)變。（其壽命最(zui)長的(de)(de)同(tong)位(wei)素的(de)(de)半衰(shuai)期是(shi)4百萬年。）即便如此(ci)，有(you)(you)些(xie)锝原子會在(zai)鈾發(fa)生核裂變產生，一噸鈾只有(you)(you)約1毫克锝。在(zai)20世紀20年代聲明發(fa)現了這個元(yuan)素，或者說至(zhi)少是(shi)觀察到了它的(de)(de)光譜了，不(bu)能被完全低估(gu)。

锝(de)是由Emilio Segrè于1937年在意(yi)大(da)利被發現的。他研究來自加利福尼(ni)亞的鉬(mu)，這需要(yao)暴露在高能量的輻射中，他發現锝(de)出現了并分離了它，今(jin)天，這種元素從廢核燃料棒中成噸(dun)提取。

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(yuan)素類別：放射(she)性金屬元(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)電子層(ceng)排布：4d55s2

電(dian)子層：K-L-M-N-O

電離能：

第(di)一電(dian)離能：702kJ/mol；

第二(er)電離能：1472kJ/mol；

第三(san)電離能：2850kJ/mol；

第(di)四電離能：4100kJ/mol；

第(di)五電(dian)離能：5700kJ/mol；

第六電離(li)能：7300kJ/mol；

第(di)七電離(li)能：9100kJ/mol。

氧化態：+4、+5、+6、+7

晶體結構：密排六方晶胞

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(jin)屬

熔點：2157℃

沸點：4265℃

密度：11.49g/cm3

地(di)殼豐度：5×10-16%

摩爾體積：8.52cm3/mol

受拉屈服強度(du)：1.29GPa

極限(xian)抗拉強(qiang)度：1.51GPa

導熱率：51W/(m K)

電阻率：2×10-7Ωm

電導率：5×106S/m

磁性(xing)特征：順磁性(xing)

電負性：1.9（鮑林(lin)標(biao)度(du)）

原子半徑：135pm

電子(zi)親和力：53kJ/mol

共價半徑：147pm

放射性(xing)比度：32MBq/g

衰變方(fang)式：β衰變

體積磁化率：3.933×10-4

質量(liang)磁(ci)化率(lv)：3.42×10-8m/kg

摩爾磁化率：3.352×10-9m/mol

摩(mo)爾熱容：23kJ/mol

汽(qi)化(hua)熱：550kJ/mol

比(bi)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(zhong)的(de)(de)(de)(de)反(fan)應活性，比在(zai)(zai)周(zhou)期(qi)表(biao)中(zhong)緊挨(ai)在(zai)(zai)锝(de)(de)上(shang)面(mian)的(de)(de)(de)(de)錳(meng)弱，而與在(zai)(zai)周(zhou)期(qi)表(biao)中(zhong)緊挨(ai)在(zai)(zai)锝(de)(de)下面(mian)的(de)(de)(de)(de)錸相當。锝(de)(de)在(zai)(zai)空(kong)氣(qi)中(zhong)只(zhi)能緩慢地失去(qu)光澤，生產出來的(de)(de)(de)(de)锝(de)(de)一般是粉末狀(zhuang)或海綿狀(zhuang)的(de)(de)(de)(de)，這(zhe)樣會大(da)大(da)提高锝(de)(de)的(de)(de)(de)(de)反(fan)應活性，在(zai)(zai)氧(yang)(yang)氣(qi)中(zhong)加熱锝(de)(de)，會生成氧(yang)(yang)化(hua)锝(de)(de)（Ⅶ）（七氧(yang)(yang)化(hua)二锝(de)(de)，Tc?O?）。

锝在氟氣(qi)(qi)中(zhong)(zhong)燃燒生(sheng)成TcF5和(he)TcF6的混合物(wu)，和(he)氯(lv)氣(qi)(qi)反應(ying)(ying)生(sheng)成TcCl4和(he)其他含氯(lv)化合物(wu)的混合物(wu)。锝和(he)硫(liu)反應(ying)(ying)生(sheng)成TcS?。锝不和(he)氮氣(qi)(qi)反應(ying)(ying)。锝不溶(rong)(rong)于氫鹵酸(suan)或氨性H?O?中(zhong)(zhong)，但溶(rong)(rong)于中(zhong)(zhong)性或酸(suan)性的H?O?溶(rong)(rong)液中(zhong)(zhong)。

制備方法

金(jin)屬(shu)锝(de)的(de)制備可(ke)在(zai)(zai)(zai)具備嚴格的(de)安全條(tiao)件(jian)下進行，可(ke)用氫氣(qi)在(zai)(zai)(zai)700一900℃下還(huan)(huan)(huan)原高锝(de)酸銨得到(dao)銀灰色的(de)純(chun)锝(de)粉，也可(ke)用氫氣(qi)在(zai)(zai)(zai)1100℃時還(huan)(huan)(huan)原七硫化二锝(de)制取。NH?TcO?在(zai)(zai)(zai)1mol/dm3H?SO?溶液中(zhong)電解，在(zai)(zai)(zai)銅陰極上可(ke)得到(dao)光亮(liang)的(de)純(chun)锝(de)鍍層。還(huan)(huan)(huan)可(ke)在(zai)(zai)(zai)赤熱條(tiao)件(jian)下分(fen)解（NH?）zTcCI。得到(dao)純(chun)锝(de)粉。

原子反應堆核燃料再處理時的(de)(de)副產(chan)品(pin)中，含(han)有壽命較長的(de)(de)同位素(su)(su)99Tc。此(ci)元(yuan)素(su)(su)現已(yi)可(ke)以大量的(de)(de)制得，并有市售。使用锝的(de)(de)實驗(yan)室以及實驗(yan)條(tiao)件(jian)必須(xu)在滿足非密封射線源處理條(tiao)件(jian)要求(qiu)下進(jin)行。

由于(yu)99Tc的半(ban)衰期(qi)約(yue)(yue)為108年，所(suo)以1g的99Tc，約(yue)(yue)為16mci，1mci約(yue)(yue)為60mg的99Tc。處(chu)理時(shi)必(bi)須十分(fen)小心。

制法 市售品(pin)(pin)系從核(he)裂(lie)變產物中(zhong)分(fen)(fen)(fen)離出來的(de)產品(pin)(pin)，大(da)部分(fen)(fen)(fen)為(wei)99Tc。通常(chang)可(ke)購(gou)入高锝酸(suan)銨NH?TcO?這一類(lei)型的(de)產品(pin)(pin)1mci單位(wei)。除此以(yi)(yi)外，也(ye)有(you)通過與鉬(mu)(mu)核(he)的(de)(n，γ)反應，生成壽命更長(chang)的(de)同位(wei)素，但鉬(mu)(mu)的(de)吸收截面(mian)積小，而且從大(da)量的(de)鉬(mu)(mu)中(zhong)分(fen)(fen)(fen)離很(hen)復雜，故難(nan)以(yi)(yi)得(de)到。

99Tc本(ben)(ben)身的放射線是所謂軟性(soft)的β射線，比起處理鐳、釙來(lai)，其實(shi)驗還是較易(yi)進(jin)行的。但(dan)必須時刻(ke)記住：本(ben)(ben)品是放射性元(yuan)素，不得(de)任意將其舍棄，而應(ying)加以回(hui)(hui)收(shou)。由于本(ben)(ben)品價格(ge)昂貴，故進(jin)行回(hui)(hui)收(shou)是極(ji)有意義的工作。

回收時，用過氧(yang)(yang)化氫或過二(er)硫(liu)酸(suan)銨(NH?)?S?O8進行氧(yang)(yang)化，使(shi)其成為高锝(de)(de)酸(suan)根(gen)離子(zi)TcO-?的(de)形(xing)式(shi)，然后以高氯酸(suan)根(gen)離子(zi)作(zuo)(zuo)為載(zai)體，使(shi)之析出四苯基砷鹽沉(chen)淀。也可用錸(lai)作(zuo)(zuo)載(zai)體。此外(wai)，七價锝(de)(de)用七價錸(lai)作(zuo)(zuo)載(zai)體時，經硫(liu)化氫處理，锝(de)(de)變成Tc?S7的(de)沉(chen)淀而加(jia)以分離。

金屬锝的制備須在(zai)具備嚴格的安全條件下進行。可(ke)用氫氣在(zai)700～900℃下還原高锝酸銨(an)得到銀(yin)灰色的純(chun)锝粉，也可(ke)用氫氣在(zai)1100℃時還原七硫化(hua)二锝制取。NH?TcO?在(zai)1mol/L H?SO?溶液中電解(jie)，在(zai)銅陰極(ji)上可(ke)得到光亮(liang)的純(chun)锝鍍層。還可(ke)在(zai)赤熱條件下分解(jie)(NH?)?TcCl6得到純(chun)锝粉。

應用領域

工業用途

因為同位(wei)素(su)Tc-97具有(you)260萬年的長半衰期，故用(yong)于(yu)化學研(yan)究。過(guo)锝(de)酸(suan)鹽是鋼(gang)的良好緩蝕劑。锝(de)在冶金中用(yong)作示蹤劑，還用(yong)于(yu)低(di)溫(wen)化學及抗腐蝕產(chan)品中，亦用(yong)作核燃料燃耗(hao)測定。

醫學用途

锝(de)99m，一種锝(de)的(de)半(ban)衰(shuai)期極短的(de)不穩定同(tong)位素，是(shi)核醫學臨床診(zhen)斷中應用(yong)(yong)最廣的(de)醫用(yong)(yong)核素，常用(yong)(yong)锝(de)（Tc-99m）焦(jiao)磷酸鹽注射液(ye)拼音(yin)名(ming)。用(yong)(yong)99Tcm標記的(de)用(yong)(yong)于診(zhen)斷臟器(qi)疾(ji)(ji)病和功(gong)能的(de)放(fang)(fang)射性(xing)顯像(xiang)劑。從99Mo-99Tcm-發(fa)生(sheng)器(qi)用(yong)(yong)生(sheng)理鹽水淋洗得到的(de)是(shi)99TcmO4-，用(yong)(yong)于甲狀(zhuang)腺顯像(xiang)。但多數情(qing)況(kuang)下(xia)用(yong)(yong)還(huan)(huan)原劑還(huan)(huan)原成+1、+3、+4和+5價離(li)子與含(han)O、N、S、P等供體原子的(de)化合(he)物反應制成放(fang)(fang)射性(xing)藥的(de)。99Tcm放(fang)(fang)射性(xing)藥物不僅用(yong)(yong)于狀(zhuang)態圖像(xiang)診(zhen)斷，而且還(huan)(huan)可用(yong)(yong)于功(gong)能（如(ru)腦、心肌(ji)，肝功(gong)能等）診(zhen)斷，已(yi)占診(zhen)斷用(yong)(yong)放(fang)(fang)射性(xing)顯像(xiang)劑的(de)約85%，可用(yong)(yong)于診(zhen)斷腦、心肌(ji)和腫瘤等疾(ji)(ji)病和幾乎所有(you)臟器(qi)疾(ji)(ji)病。