テクネチウムの同位体

テクネチウム（Tc）は、原子番号82番までのうち、プロメチウムとともに安定同位体を持たない元素である^[1]。ゆえに、総ての同位体が放射性同位体であるため、標準原子量を定めることができない。最も安定な放射性同位体は⁹⁸Tcで半減期は420万年、⁹⁷Tcの半減期は260万年、⁹⁹Tcの半減期は21万1100年である^[2]。

その他、原子量87.933（⁸⁸Tc）から112.931（¹¹³Tc）の範囲に22種類の放射性同位体が見つかっていて、⁹³Tc（半減期2.75時間）、⁹⁴Tc（半減期4.883時間）、⁹⁵Tc（半減期20時間）、⁹⁶Tc（半減期4.28日）を除き、そのほとんどが半減期1時間以下である^[2]。

また、多くの核異性体も存在する。^97mTcは最も安定で、半減期は90.1日（0.097MeV）である。これに続くのが^95mTc（半減期61日、0.038MeV）、^99mTc（半減期6.01時間、0.143MeV）である。^99mTcは唯一β線を出さず、核異性体転移によって⁹⁹Tcになる^[2]。その際放出するγ線は体外から測定しやすく、半減期も適当に短いので、画像診断に用いられる。

^99mTcは⁹⁹Moの娘核種で、⁹⁹MoをMoO₄^2-の形でアルミナカラムに吸着させて1日放置することで^99mTcと過渡平衡を成立する。生理的食塩水で溶出すると^99mTcO₄^-が得られることから、このアルミナカラムを^99mTcジェネレータと言い、この作業をミルキング(milking)という。

最も安定な⁹⁸Tcよりも軽い同位体は電子捕獲により崩壊し、モリブデンを生成する。⁹⁸Tcよりも重い同位体はベータ崩壊し、ルテニウムになる。¹⁰⁰Tcは電子捕獲もベータ崩壊も起こす^[2]^[3]。

⁹⁹Tcはウラン235の分裂から生成し、最も手に入りやすい同位体の一つである。半減期が長いことから、核変換を行う対象として取り上げられることがある^[4]。 1グラムの⁹⁹Tcは1秒間に6.2×10⁸個の崩壊（0.62GBq/g）を起こす^[5]。

2017年、理化学研究所はRIビームファクトリーを用いて新たに¹²¹Tc、¹²²Tcの合成に成功したと発表した^[6]。

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同位体核種	Z(p)	N(n)	同位体質量 (u)	半減期	核スピン数	天然存在比	天然存在比 (範囲)
同位体核種	励起エネルギー			半減期	核スピン数	天然存在比	天然存在比 (範囲)
⁸⁵Tc	43	42	84.94883(43)#	<110 ns	1/2-#
⁸⁶Tc	43	43	85.94288(32)#	55(6) ms	(0+)
^86mTc	1500(150) keV			1.11(21) µs	(5+,5-)
⁸⁷Tc	43	44	86.93653(32)#	2.18(16) s	1/2-#
^87mTc	20(60)# keV			2# s	9/2+#
⁸⁸Tc	43	45	87.93268(22)#	5.8(2) s	(2,3)
^88mTc	0(300)# keV			6.4(8) s	(6,7,8)
⁸⁹Tc	43	46	88.92717(22)#	12.8(9) s	(9/2+)
^89mTc	62.6(5) keV			12.9(8) s	(1/2-)
⁹⁰Tc	43	47	89.92356(26)	8.7(2) s	1+
^90mTc	310(390) keV			49.2(4) s	(8+)
⁹¹Tc	43	48	90.91843(22)	3.14(2) min	(9/2)+
^91mTc	139.3(3) keV			3.3(1) min	(1/2)-
⁹²Tc	43	49	91.915260(28)	4.25(15) min	(8)+
^92mTc	270.15(11) keV			1.03(7) µs	(4+)
⁹³Tc	43	50	92.910249(4)	2.75(5) h	9/2+
^93m1Tc	391.84(8) keV			43.5(10) min	1/2-
^93m2Tc	2185.16(15) keV			10.2(3) µs	(17/2)-
⁹⁴Tc	43	51	93.909657(5)	293(1) min	7+
^94mTc	75.5(19) keV			52.0(10) min	(2)+
⁹⁵Tc	43	52	94.907657(6)	20.0(1) h	9/2+
^95mTc	38.89(5) keV			61(2) d	1/2-
⁹⁶Tc	43	53	95.907871(6)	4.28(7) d	7+
^96mTc	34.28(7) keV			51.5(10) min	4+
⁹⁷Tc	43	54	96.906365(5)	2.6E+6 a	9/2+
^97mTc	96.56(6) keV			91.4(8) d	1/2-
⁹⁸Tc	43	55	97.907216(4)	4.2(3)E+6 a	(6)+
^98mTc	90.76(16) keV			14.7(3) µs	(2)-
⁹⁹Tc	43	56	98.9062547(21)	2.111(12)E+5 a	9/2+
^99mTc	142.6832(11) keV			6.0058(12) h	1/2-
¹⁰⁰Tc	43	57	99.9076578(24)	15.8(1) s	1+
^100m1Tc	200.67(4) keV			8.32(14) µs	(4)+
^100m2Tc	243.96(4) keV			3.2(2) µs	(6)+
¹⁰¹Tc	43	58	100.907315(26)	14.22(1) min	9/2+
^101mTc	207.53(4) keV			636(8) µs	1/2-
¹⁰²Tc	43	59	101.909215(10)	5.28(15) s	1+
^102mTc	20(10) keV			4.35(7) min	(4,5)
¹⁰³Tc	43	60	102.909181(11)	54.2(8) s	5/2+
¹⁰⁴Tc	43	61	103.91145(5)	18.3(3) min	(3+)#
^104m1Tc	69.7(2) keV			3.5(3) µs	2(+)
^104m2Tc	106.1(3) keV			0.40(2) µs	(+)
¹⁰⁵Tc	43	62	104.91166(6)	7.6(1) min	(3/2-)
¹⁰⁶Tc	43	63	105.914358(14)	35.6(6) s	(1,2)
¹⁰⁷Tc	43	64	106.91508(16)	21.2(2) s	(3/2-)
^107mTc	65.7(10) keV			184(3) ns	(5/2-)
¹⁰⁸Tc	43	65	107.91846(14)	5.17(7) s	(2)+
¹⁰⁹Tc	43	66	108.91998(10)	860(40) ms	3/2-#
¹¹⁰Tc	43	67	109.92382(8)	0.92(3) s	(2+)
¹¹¹Tc	43	68	110.92569(12)	290(20) ms	3/2-#
¹¹²Tc	43	69	111.92915(13)	290(20) ms	2+#
¹¹³Tc	43	70	112.93159(32)#	170(20) ms	3/2-#
¹¹⁴Tc	43	71	113.93588(64)#	150(30) ms	2+#
¹¹⁵Tc	43	72	114.93869(75)#	100# ms [>300 ns]	3/2-#
¹¹⁶Tc	43	73	115.94337(75)#	90# ms [>300 ns]	2+#
¹¹⁷Tc	43	74	116.94648(75)#	40# ms [>300 ns]	3/2-#
¹¹⁸Tc	43	75	117.95148(97)#	30# ms [>300 ns]	2+#

テクネチウムの同位体

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出典

参考文献

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