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锝(de)（Technetium），元素(su)符號Tc，原子序數(shu)為(wei)(wei)43，原子量為(wei)(wei)97.9072，在元素(su)周(zhou)期表中屬(shu)(shu)ⅦB族，單質為(wei)(wei)銀白色金屬(shu)(shu)。

1937年，由美國(guo)加州大(da)學(xue)伯克利分校物理學(xue)家歐內斯特(te)·勞倫斯，使用(yong)回旋加速(su)器加速(su)含(han)有一個(ge)質(zhi)子(zi)(zi)的氘原(yuan)子(zi)(zi)核(he)去“轟擊(ji)”42號元素(su)(su)鉬，制得了43號新元素(su)(su)锝(de)(de)。然后送(song)給兩位意大(da)利化學(xue)家佩里埃(ai)（C.Perrier）和埃(ai)米利奧·吉諾·塞(sai)格雷（E.G.Segré）鑒定，最后由兩位化學(xue)家向世界宣布(bu)锝(de)(de)元素(su)(su)的發(fa)現。它是第一個(ge)用(yong)人工方法制得的元素(su)(su)，所以(yi)按希臘文Technetos（人造）命(ming)名(ming)為Technetium。

研究簡史

锝(de)(de)(de)是首個以(yi)人工方法制得的(de)元(yuan)(yuan)素(su)，其主要來源為反(fan)應堆(dui)中鈾裂變產(chan)(chan)物。用氫在500~600℃還原硫化锝(de)(de)(de)（Tc2S7）或過(guo)锝(de)(de)(de)酸(suan)銨，可(ke)得金屬锝(de)(de)(de)。在硫酸(suan)溶液中電解過(guo)锝(de)(de)(de)酸(suan)銨也可(ke)析出金屬锝(de)(de)(de)。锝(de)(de)(de)的(de)性質與同族(zu)元(yuan)(yuan)素(su)錸相似。高(gao)溫(wen)下锝(de)(de)(de)與氧生成(cheng)揮發(fa)性的(de)氧化物Tc2O7。常(chang)見(jian)同位(wei)素(su)Tc-97的(de)半衰(shuai)期為260萬年(nian)，可(ke)用作制備(bei)β射線標(biao)準源。少量(liang)的(de)（約(yue)5×10-5mol）過(guo)锝(de)(de)(de)酸(suan)銨可(ke)使鋼材的(de)腐(fu)蝕(shi)大為減慢(man)。锝(de)(de)(de)和锝(de)(de)(de)鉬合金具有良好的(de)超導性質。1960年(nian)以(yi)前，锝(de)(de)(de)只能(neng)小量(liang)生產(chan)(chan)，價(jia)格曾高(gao)達2800美元(yuan)(yuan)/克；70年(nian)代(dai)末已(yi)能(neng)進行千克量(liang)級生產(chan)(chan)，價(jia)格已(yi)下降到60美元(yuan)(yuan)/克以(yi)下。

門捷列(lie)夫(fu)在(zai)建立元(yuan)(yuan)素周(zhou)期系(xi)的(de)(de)(de)時(shi)候，曾(ceng)經預言它(ta)的(de)(de)(de)存在(zai)，命(ming)名它(ta)為(wei)eka-manganese（類錳(meng)）。莫斯萊確(que)定(ding)了(le)它(ta)的(de)(de)(de)原子序(xu)數為(wei)43。其實，有關這(zhe)個元(yuan)(yuan)素發(fa)現的(de)(de)(de)報告(gao)早(zao)在(zai)門捷列(lie)夫(fu)建立元(yuan)(yuan)素周(zhou)期系(xi)以(yi)前就開始了(le)。在(zai)1846年(nian)，俄(e)(e)羅(luo)斯蓋爾曼(man)聲(sheng)稱，從(cong)黑色鈦鐵(tie)礦中(zhong)發(fa)現了(le)這(zhe)個元(yuan)(yuan)素，就以(yi)這(zhe)個礦石的(de)(de)(de)名稱命(ming)名它(ta)為(wei)ilmenium，并(bing)且(qie)測(ce)定(ding)了(le)它(ta)的(de)(de)(de)原子量(liang)約(yue)104.6，敘述了(le)它(ta)的(de)(de)(de)一些性質與錳(meng)相似。接著，1877年(nian)，俄(e)(e)羅(luo)斯圣彼(bi)得堡的(de)(de)(de)化(hua)學(xue)(xue)工程(cheng)師(shi)克恩發(fa)表發(fa)現了(le)一種占據鉬和釕之間的(de)(de)(de)新元(yuan)(yuan)素報告(gao)，其原子量(liang)經測(ce)定(ding)等(deng)于100。但它(ta)卻被另一些化(hua)學(xue)(xue)家(jia)證(zheng)明是(shi)銥、銠和鐵(tie)的(de)(de)(de)混合物(wu)。亞洲的(de)(de)(de)化(hua)學(xue)(xue)家(jia)們也不(bu)甘落后，在(zai)1908年(nian)，日本化(hua)學(xue)(xue)家(jia)小(xiao)川聲(sheng)稱從(cong)方釷(tu)石中(zhong)發(fa)現這(zhe)一元(yuan)(yuan)素并(bing)命(ming)名為(wei)nipponium；到1924年(nian)，又有化(hua)學(xue)(xue)家(jia)報告(gao)，利用X射線光譜分析從(cong)錳(meng)礦中(zhong)發(fa)現了(le)這(zhe)一元(yuan)(yuan)素，命(ming)名為(wei)moseleyum。遲至(zhi)1925年(nian)，德(de)國科(ke)學(xue)(xue)家(jia)也宣布，在(zai)鈮鐵(tie)礦中(zhong)發(fa)現了(le)這(zhe)一元(yuan)(yuan)素。但這(zhe)些發(fa)現都沒有被證(zheng)實和承認。

于是(shi)(shi)43號元(yuan)素被(bei)認為是(shi)(shi)“失蹤(zong)了(le)”的(de)(de)元(yuan)素。后來，物理學家們的(de)(de)“同(tong)位(wei)(wei)素統計規(gui)則(ze)”解釋了(le)它“失蹤(zong)”的(de)(de)緣由(you)。這(zhe)個規(gui)則(ze)是(shi)(shi)1924年前蘇聯學者(zhe)蘇卡列夫提出來的(de)(de)，在1934年被(bei)德國物理學家馬(ma)陶赫確定。根據這(zhe)個規(gui)則(ze)，不(bu)(bu)能有核電荷僅僅相差一個單(dan)位(wei)(wei)的(de)(de)穩(wen)(wen)定同(tong)量(liang)(liang)(liang)(liang)素存在。同(tong)量(liang)(liang)(liang)(liang)素是(shi)(shi)指質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)數(shu)相同(tong)而(er)原(yuan)(yuan)子序(xu)數(shu)不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)原(yuan)(yuan)子，如Ar-40、K-40、Ca-40都(dou)有相同(tong)的(de)(de)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)40。由(you)于它們的(de)(de)原(yuan)(yuan)子序(xu)數(shu)不(bu)(bu)同(tong)，所以它們處(chu)在元(yuan)素周期表不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)位(wei)(wei)置上，因而(er)又稱異位(wei)(wei)素。锝(de)前后的(de)(de)兩(liang)個元(yuan)素鉬（42）、釕(liao)（44）分別有一連串(chuan)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)數(shu)94~102之(zhi)間(jian)穩(wen)(wen)定同(tong)位(wei)(wei)素存在，所以再也不(bu)(bu)能有锝(de)的(de)(de)穩(wen)(wen)定同(tong)位(wei)(wei)素存在，因為锝(de)的(de)(de)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)數(shu)應當是(shi)(shi)在這(zhe)些(xie)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)數(shu)之(zhi)間(jian)。

在1936-1937年(nian)(nian)首先實現(xian)(xian)了人(ren)工方(fang)法制取它。1936年(nian)(nian)底(di)意(yi)大利年(nian)(nian)輕(qing)的(de)物理學家謝格爾(er)到美國伯克(ke)利（Berkeley）進修。他利用(yong)那里一臺先進的(de)回(hui)旋加(jia)速(su)器，用(yong)氘核照(zhao)射鉬，并把(ba)照(zhao)射過(guo)的(de)鉬帶(dai)回(hui)意(yi)大利帕勒莫（Palerma）大學。他在化(hua)(hua)學教授彼利埃(ai)協助下，經歷(li)近半年(nian)(nian)時間，分離出10-10克(ke)的(de)Tc-99，并確(que)定新元(yuan)素的(de)性(xing)質(zhi)(zhi)與錸非常(chang)相似，而與錳的(de)相似程度(du)較差。隨后，二人(ren)從鈾(you)(you)(you)的(de)裂變產物中(zhong)得到锝(de)的(de)許多同(tong)位素，自然(ran)界僅發(fa)現(xian)(xian)極少量的(de)锝(de)-99；已發(fa)現(xian)(xian)質(zhi)(zhi)量數90～110的(de)全部(bu)锝(de)同(tong)位素。在1962年(nian)(nian)，B.T.Kenna及(ji)P.K.Kurod在非洲的(de)一個八水化(hua)(hua)三鈾(you)(you)(you)礦中(zhong)，從鈾(you)(you)(you)-238的(de)裂變物之中(zhong)，找到了微量的(de)锝(de)-99。

锝(de)長(chang)久以來折(zhe)磨著化學家們，因為不能(neng)找到它。我(wo)們現在知(zhi)道它所有(you)的(de)同(tong)位(wei)素(su)(su)都是(shi)放(fang)射性(xing)的(de)，而且任何來自地(di)球地(di)殼的(de)這種(zhong)元素(su)(su)的(de)礦(kuang)物早已衰變(bian)。（其壽命(ming)最長(chang)的(de)同(tong)位(wei)素(su)(su)的(de)半衰期是(shi)4百萬年(nian)。）即便(bian)如(ru)此，有(you)些锝(de)原子會(hui)在鈾發生核裂變(bian)產(chan)生，一噸鈾只有(you)約(yue)1毫(hao)克锝(de)。在20世紀20年(nian)代聲明(ming)發現了(le)這個元素(su)(su)，或者說(shuo)至少是(shi)觀察到了(le)它的(de)光譜了(le)，不能(neng)被完(wan)全低(di)估。

锝是由Emilio Segrè于1937年在意大利(li)被(bei)發現的。他研究來自加利(li)福尼亞的鉬(mu)，這需(xu)要暴(bao)露在高能量的輻(fu)射(she)中，他發現锝出(chu)現了并分(fen)離了它，今天，這種(zhong)元素從廢核燃料棒中成噸提取。

理化性質

物理性質

元素名稱：锝

元素符號：Tc

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

元(yuan)素(su)類別(bie)：放射性金(jin)屬元(yuan)素(su)

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)子層排布(bu)：4d55s2

電子(zi)層：K-L-M-N-O

電離能：

第一(yi)電離(li)能：702kJ/mol；

第二電(dian)離能：1472kJ/mol；

第(di)三電離能：2850kJ/mol；

第四電離(li)能：4100kJ/mol；

第五電離能(neng)：5700kJ/mol；

第(di)六電離能：7300kJ/mol；

第七電離能：9100kJ/mol。

氧化態：+4、+5、+6、+7

晶(jing)體結(jie)構(gou)：密排六方晶(jing)胞

晶胞(bao)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

地殼(ke)豐度：5×10-16%

摩爾體積：8.52cm3/mol

受拉屈(qu)服強度(du)：1.29GPa

極限抗拉強度：1.51GPa

導熱率：51W/(m K)

電阻率：2×10-7Ωm

電(dian)導(dao)率：5×106S/m

磁性特征：順磁性

電(dian)負性：1.9（鮑(bao)林標度）

原(yuan)子半徑：135pm

電子(zi)親和力：53kJ/mol

共價半徑(jing)：147pm

放射性比度：32MBq/g

衰變方式：β衰變

體(ti)積磁化率：3.933×10-4

質量磁化(hua)率：3.42×10-8m/kg

摩爾(er)磁化率：3.352×10-9m/mol

摩爾熱容：23kJ/mol

汽化熱：550kJ/mol

比熱容：63J/(kg·K)

化學性質

锝與空氣的反應

锝(de)(de)(de)(de)在(zai)(zai)空(kong)氣中(zhong)的(de)反應(ying)活性，比(bi)在(zai)(zai)周期表(biao)中(zhong)緊(jin)挨(ai)在(zai)(zai)锝(de)(de)(de)(de)上面的(de)錳弱，而(er)與在(zai)(zai)周期表(biao)中(zhong)緊(jin)挨(ai)在(zai)(zai)锝(de)(de)(de)(de)下面的(de)錸相當(dang)。锝(de)(de)(de)(de)在(zai)(zai)空(kong)氣中(zhong)只能緩慢地(di)失(shi)去光澤，生(sheng)(sheng)產出來的(de)锝(de)(de)(de)(de)一般是粉(fen)末狀或海(hai)綿狀的(de)，這樣會大(da)大(da)提高锝(de)(de)(de)(de)的(de)反應(ying)活性，在(zai)(zai)氧氣中(zhong)加(jia)熱锝(de)(de)(de)(de)，會生(sheng)(sheng)成氧化(hua)锝(de)(de)(de)(de)（Ⅶ）（七氧化(hua)二锝(de)(de)(de)(de)，Tc?O?）。

锝(de)(de)在氟氣中燃(ran)燒生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)TcF5和(he)(he)TcF6的混(hun)(hun)合(he)物(wu)，和(he)(he)氯(lv)氣反(fan)應(ying)生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)TcCl4和(he)(he)其他含氯(lv)化合(he)物(wu)的混(hun)(hun)合(he)物(wu)。锝(de)(de)和(he)(he)硫反(fan)應(ying)生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)TcS?。锝(de)(de)不(bu)和(he)(he)氮氣反(fan)應(ying)。锝(de)(de)不(bu)溶(rong)于氫鹵酸或氨性H?O?中，但溶(rong)于中性或酸性的H?O?溶(rong)液中。

制備方法

金屬锝(de)的(de)制(zhi)(zhi)備可(ke)在(zai)(zai)具(ju)備嚴格(ge)的(de)安全條件(jian)下(xia)進行，可(ke)用氫(qing)氣在(zai)(zai)700一900℃下(xia)還(huan)(huan)原高锝(de)酸銨得(de)到銀灰色的(de)純锝(de)粉，也可(ke)用氫(qing)氣在(zai)(zai)1100℃時還(huan)(huan)原七硫化(hua)二锝(de)制(zhi)(zhi)取(qu)。NH?TcO?在(zai)(zai)1mol/dm3H?SO?溶液中電解，在(zai)(zai)銅陰極(ji)上(shang)可(ke)得(de)到光亮(liang)的(de)純锝(de)鍍層(ceng)。還(huan)(huan)可(ke)在(zai)(zai)赤熱條件(jian)下(xia)分解（NH?）zTcCI。得(de)到純锝(de)粉。

原子反應堆核燃料再處理(li)時的副產(chan)品(pin)中，含有(you)壽(shou)命較長的同位素99Tc。此元素現(xian)已可以大量的制得，并有(you)市售。使用锝的實(shi)驗(yan)室以及實(shi)驗(yan)條件必須(xu)在(zai)滿足(zu)非密封射線源(yuan)處理(li)條件要求下進行。

由于99Tc的半衰(shuai)期約(yue)(yue)為108年，所以1g的99Tc，約(yue)(yue)為16mci，1mci約(yue)(yue)為60mg的99Tc。處理時必須十分小心。

制(zhi)法(fa) 市售(shou)品系(xi)從核裂變產物中分離出來(lai)的產品，大部分為(wei)99Tc。通(tong)常可購入高(gao)锝酸(suan)銨(an)NH?TcO?這(zhe)一類型的產品1mci單位。除(chu)此以外(wai)，也有通(tong)過與鉬(mu)核的(n，γ)反應，生成壽(shou)命(ming)更長的同位素(su)，但鉬(mu)的吸(xi)收截面積小，而且(qie)從大量的鉬(mu)中分離很(hen)復雜，故難以得(de)到。

99Tc本身的放射線是(shi)(shi)所謂(wei)軟性(xing)(soft)的β射線，比起(qi)處理鐳、釙(li)來，其實驗還是(shi)(shi)較易進(jin)行(xing)的。但必須時刻記住：本品(pin)是(shi)(shi)放射性(xing)元素，不得任意將其舍棄，而應加以回收。由于本品(pin)價格昂貴，故進(jin)行(xing)回收是(shi)(shi)極有意義(yi)的工作。

回收時(shi)(shi)，用過氧(yang)化氫或過二硫(liu)酸(suan)銨(NH?)?S?O8進行(xing)氧(yang)化，使其成為高锝(de)酸(suan)根離子TcO-?的形式，然(ran)后以高氯酸(suan)根離子作為載體，使之析出四苯基砷鹽沉淀。也可用錸作載體。此外(wai)，七(qi)價(jia)锝(de)用七(qi)價(jia)錸作載體時(shi)(shi)，經硫(liu)化氫處理，锝(de)變成Tc?S7的沉淀而加(jia)以分離。

金屬锝(de)的制備(bei)須在(zai)具備(bei)嚴格的安全(quan)條件下進行。可用(yong)(yong)氫氣在(zai)700～900℃下還(huan)原(yuan)高锝(de)酸銨(an)得到(dao)銀灰色(se)的純锝(de)粉，也可用(yong)(yong)氫氣在(zai)1100℃時(shi)還(huan)原(yuan)七硫化二锝(de)制取。NH?TcO?在(zai)1mol/L H?SO?溶液(ye)中電(dian)解，在(zai)銅陰極(ji)上可得到(dao)光亮的純锝(de)鍍(du)層。還(huan)可在(zai)赤熱(re)條件下分解(NH?)?TcCl6得到(dao)純锝(de)粉。

應用領域

工業用途

因為同(tong)位素Tc-97具有260萬年的長半衰期，故用于(yu)化(hua)學(xue)研究。過锝酸鹽(yan)是鋼的良好緩蝕(shi)(shi)劑。锝在冶金(jin)中用作(zuo)示蹤劑，還(huan)用于(yu)低溫化(hua)學(xue)及抗腐蝕(shi)(shi)產品中，亦用作(zuo)核燃料燃耗測定。

醫學用途

锝(de)99m，一(yi)種锝(de)的(de)(de)(de)半衰(shuai)期極(ji)短的(de)(de)(de)不(bu)穩定同(tong)位素，是(shi)核醫學臨床診(zhen)(zhen)(zhen)斷中應用(yong)(yong)最廣的(de)(de)(de)醫用(yong)(yong)核素，常用(yong)(yong)锝(de)（Tc-99m）焦(jiao)磷酸(suan)鹽注射液(ye)拼(pin)音名。用(yong)(yong)99Tcm標記的(de)(de)(de)用(yong)(yong)于診(zhen)(zhen)(zhen)斷臟(zang)器(qi)疾病和(he)(he)功(gong)能(neng)的(de)(de)(de)放射性顯像劑(ji)。從99Mo-99Tcm-發生器(qi)用(yong)(yong)生理鹽水淋洗(xi)得到的(de)(de)(de)是(shi)99TcmO4-，用(yong)(yong)于甲狀(zhuang)腺顯像。但多數情況(kuang)下用(yong)(yong)還(huan)(huan)原劑(ji)還(huan)(huan)原成(cheng)+1、+3、+4和(he)(he)+5價(jia)離子與含O、N、S、P等(deng)供體原子的(de)(de)(de)化(hua)合物反(fan)應制成(cheng)放射性藥(yao)的(de)(de)(de)。99Tcm放射性藥(yao)物不(bu)僅用(yong)(yong)于狀(zhuang)態圖像診(zhen)(zhen)(zhen)斷，而(er)且還(huan)(huan)可用(yong)(yong)于功(gong)能(neng)（如(ru)腦(nao)、心(xin)肌，肝功(gong)能(neng)等(deng)）診(zhen)(zhen)(zhen)斷，已占診(zhen)(zhen)(zhen)斷用(yong)(yong)放射性顯像劑(ji)的(de)(de)(de)約85%，可用(yong)(yong)于診(zhen)(zhen)(zhen)斷腦(nao)、心(xin)肌和(he)(he)腫(zhong)瘤等(deng)疾病和(he)(he)幾乎所有(you)臟(zang)器(qi)疾病。