Technecium

Technecium (chemická značka Tc, latinsky Technetium) je nejlehčí prvek v periodické soustavě, který nemá žádný stabilní izotop.

Technecium
[Kr] 4d5 5s2 98 Tc 43
↓ Periodická tabulka ↓
Technecium nanesené na zlaté folii
Obecné
Název, značka, číslo	Technecium, Tc, 43
Cizojazyčné názvy	lat. Technetium
Skupina, perioda, blok	7. skupina, 5. perioda, blok d
Chemická skupina	Přechodné kovy
Vzhled	Šedý kov
Identifikace
Registrační číslo CAS	7440-26-8
Atomové vlastnosti
Relativní atomová hmotnost	98
Atomový poloměr	136 pm
Kovalentní poloměr	147 pm
Iontový poloměr	56 pm
Elektronová konfigurace	[Kr] 4d5 5s2
Oxidační čísla	−I, I, II, III, IV, V, VI, VII
Elektronegativita (Paulingova stupnice)	1,9
Ionizační energie
První	702 KJ/mol
Druhá	1470 KJ/mol
Třetí	2850 KJ/mol
Látkové vlastnosti
Krystalografická soustava	Šesterečná
Molární objem	8,63×10−6 m3/mol
Mechanické vlastnosti
Hustota	11 g/cm3
Skupenství	Pevné
Tlak syté páry	100 Pa při 3324K
Rychlost zvuku	16200 m/s
Termické vlastnosti
Tepelná vodivost	50,6 W⋅m−1⋅K−1
Termodynamické vlastnosti
Teplota tání	2156,85 °C (2 430 K)
Teplota varu	4264,85 °C (4 538 K)
Skupenské teplo tání	33,29 KJ/mol
Skupenské teplo varu	585,2 KJ/mol
Měrná tepelná kapacita	24,27 Jmol−1K−1
Elektromagnetické vlastnosti
Elektrická vodivost	6,7×106 S/m
Standardní elektrodový potenciál	0,272 V
Magnetické chování	Paramagnetický
Bezpečnost
Radioaktivní
Izotopy
I V (%) S T1/2 Z E (MeV) P 95Tc umělý 61 dní ε - 95Mo γ 0,204 95Mo 96Tc umělý 4,3 dne ε - 96Mo γ 0,778 96Mo 97Tc umělý 4,21×106 let ε - 97Mo 98Tc umělý 4,2×106 let β− - 98Ru γ 0,745 98Ru 99Tc stopy 2,111×105 let β− 0,294 99Ru
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).
Mn ⋏ Molybden ≺ Tc ≻ Ruthenium ⋎ Re

Základní fyzikálně-chemické vlastnosti

Existence technecia byla předpovězena již roku 1871 D. I. Mendělejevem, který jej nazval eka-mangan. Skutečný důkaz existence tohoto prvku však podali teprve roku 1937 Italové Carlo Perrier a Emilio G. Segré ve vzorku kovového molybdenu, který byl v cyklotronu vystaven bombardování jádry deuteria. Z fyzikálního hlediska je zajímavé, že se za teplot pod 7,46 K jako čistý prvek stává supravodičem II. typu.^[1]

Ve sloučeninách se vyskytuje především v řadě mocenství od Tc⁺¹ po Tc⁺⁷, z nichž nejstálejší jsou sloučeniny Tc⁺⁷, například oxid technecistý.

Výskyt a využití

V přírodě se technecium vyskytuje jen v mimořádně stopových množstvích jako produkt radioaktivního rozpadu uranu ²³⁵U. Přitom z 1 g uranu vznikne pouze asi 27 mg Tc. Ve vesmíru bylo prokázáno stopové množství technecia v emisním spektru hvězd typu rudých obrů a tento důkaz slouží jako jeden ze zdrojů teorie o přeměně prvků uvnitř hvězdných jader.

V současné době je známo celkem 36 radioizotopů technecia, z nichž nejvýznamnější jsou ⁹⁷Tc, ⁹⁸Tc a ⁹⁹Tc. Poslední dva jsou beta zářiče s poločasem rozpadu 4,2×10⁶ a 2,111×10⁵ roku, využívané v biologii a medicíně pro sledování metabolismu vybraných sloučenin a sledování kostní tkáně. Uměle lze tyto izotopy poměrně jednoduše připravit z izotopů molybdenu ⁹⁷Mo a ⁹⁸Mo jejich bombardováním neutrony v jaderném reaktoru.

Přehled izotopů:

Izotop	Poločas rozpadu	Druh rozpadu	Produkt rozpadu
85Tc	0,5 s	p	84Mo
86Tc	54 ms	ε	86Mo
87Tc	2,2 s	ε	87Mo
88Tc	5,8 s	ε	88Mo
89Tc	12,8 s	ε	89Mo
90Tc	8,7 s	ε	90Mo
91Tc	3,14 min	ε	91Mo
92Tc	4,25 min	ε	92Mo
93Tc	2,75 h	ε	93Mo
94Tc	4,883 h	ε	94Mo
95Tc	61 d	ε	95Mo
96Tc	4,28 d	ε	96Mo
97Tc	4,21×106 r	ε	97Mo
98Tc	4,2×106 r	β−	98Ru
99Tc	2,111×105 r	β−	99Ru
100Tc	15,46 s	β− (100,00 %)/ε (2,6×10−3 %)	100Ru/100Mo
101Tc	14,02 min	β−	101Ru
102Tc	5,28 s	β−	102Ru
103Tc	54,2 s	β−	103Ru
104Tc	18,3 min	β−	104Ru
105Tc	7,6 min	β−	105Ru
106Tc	35,6 s	β−	106Ru
107Tc	21,2 s	β−	107Ru
108Tc	5,17 s	β−	108Ru
109Tc	0,86 s	β−	109Ru
110Tc	0,92 s	β−	110Ru
111Tc	350 ms	β−	111Ru
112Tc	0,29 s	β−	112Ru
113Tc	160 ms	β−	113Ru
114Tc	100 ms	β−	114Ru
115Tc	83 ms	β−	115Ru
116Tc	56 ms	β−	116Ru
117Tc	85 ms	β−	117Ru
118Tc	?	β−	118Ru
119Tc	>392 ns	β−	119Ru
120Tc	>394 ns	β−	120Ru

^[2]

Výroba

Technecium se získává chemickou extrakcí z radioaktivního odpadu, vznikajícího při práci výzkumných jaderných reaktorů^[3]. Při výrobě ^99mTc, izotopu technecia, používaného v medicíně, je využíván radioaktivní izotop molybdenu ⁹⁹Mo, který je po extrakci a dalších úpravách dopravován do nemocnic v ocelových nádobách. Vzhledem k tomu, že poločas rozpadu jak ⁹⁹Mo, tak ^99mTc činí řádově hodiny (u ^99mTc asi šest hodin), je tento proces logisticky velmi náročný. Navíc jej provádí jen několik zařízení na světě, takže výpadek některého z nich ohrožuje celý řetězec. Některé země proto vyvíjejí snahy o výrobu technecia jinou cestou, například kanadští vědci se jej pokoušejí získávat na urychlovačích ostřelováním terče z přirozeně se vyskytujícího izotopu ¹⁰⁰Mo^[4].