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锝（Technetium），元素符號(hao)Tc，原子序(xu)數為43，原子量為97.9072，在(zai)元素周期表(biao)中屬ⅦB族，單質為銀白色金(jin)屬。

1937年，由美國加(jia)州大學伯克利分校物(wu)理(li)學家歐內(nei)斯特·勞(lao)倫斯，使用回旋加(jia)速(su)器加(jia)速(su)含有(you)一個質子的(de)氘(dao)原子核去“轟擊”42號(hao)元素(su)鉬，制得了43號(hao)新元素(su)锝。然(ran)后送給兩(liang)位意大利化(hua)學家佩(pei)里埃(ai)（C.Perrier）和埃(ai)米利奧·吉諾·塞格雷（E.G.Segré）鑒定，最(zui)后由兩(liang)位化(hua)學家向世界宣布锝元素(su)的(de)發現。它(ta)是(shi)第一個用人工方法制得的(de)元素(su)，所以按希臘文(wen)Technetos（人造）命名為Technetium。

研究簡史

锝(de)(de)(de)是首個以人工方法(fa)制得的(de)(de)元素，其主要(yao)來(lai)源為(wei)反應堆中(zhong)鈾裂(lie)變產(chan)物。用氫(qing)在500~600℃還原(yuan)硫化锝(de)(de)(de)（Tc2S7）或過锝(de)(de)(de)酸銨，可得金屬(shu)锝(de)(de)(de)。在硫酸溶液中(zhong)電解過锝(de)(de)(de)酸銨也可析出(chu)金屬(shu)锝(de)(de)(de)。锝(de)(de)(de)的(de)(de)性質與同族元素錸相(xiang)似。高溫下锝(de)(de)(de)與氧生成揮發性的(de)(de)氧化物Tc2O7。常見同位(wei)素Tc-97的(de)(de)半衰期(qi)為(wei)260萬年，可用作(zuo)制備β射線(xian)標準源。少量的(de)(de)（約5×10-5mol）過锝(de)(de)(de)酸銨可使鋼材的(de)(de)腐蝕大(da)為(wei)減慢。锝(de)(de)(de)和锝(de)(de)(de)鉬合金具有良好的(de)(de)超導性質。1960年以前，锝(de)(de)(de)只能小量生產(chan)，價格(ge)曾高達2800美元/克(ke)；70年代末已能進(jin)行千克(ke)量級(ji)生產(chan)，價格(ge)已下降到60美元/克(ke)以下。

門(men)捷(jie)列(lie)夫(fu)在(zai)建(jian)(jian)立元(yuan)(yuan)素(su)(su)周(zhou)期系(xi)的(de)(de)(de)(de)時候，曾經預言它(ta)(ta)的(de)(de)(de)(de)存在(zai)，命名它(ta)(ta)為eka-manganese（類錳）。莫斯(si)萊(lai)確定(ding)(ding)了(le)(le)它(ta)(ta)的(de)(de)(de)(de)原子(zi)序數為43。其實(shi)(shi)，有關這個(ge)元(yuan)(yuan)素(su)(su)發(fa)現的(de)(de)(de)(de)報告早在(zai)門(men)捷(jie)列(lie)夫(fu)建(jian)(jian)立元(yuan)(yuan)素(su)(su)周(zhou)期系(xi)以前就開(kai)始了(le)(le)。在(zai)1846年，俄羅斯(si)蓋爾曼聲稱，從(cong)黑色(se)鈦(tai)鐵礦(kuang)中(zhong)(zhong)發(fa)現了(le)(le)這個(ge)元(yuan)(yuan)素(su)(su)，就以這個(ge)礦(kuang)石的(de)(de)(de)(de)名稱命名它(ta)(ta)為ilmenium，并(bing)且測(ce)定(ding)(ding)了(le)(le)它(ta)(ta)的(de)(de)(de)(de)原子(zi)量約104.6，敘述了(le)(le)它(ta)(ta)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)些性質(zhi)與錳相(xiang)似。接著(zhu)，1877年，俄羅斯(si)圣彼得堡的(de)(de)(de)(de)化學(xue)工程師(shi)克(ke)恩發(fa)表發(fa)現了(le)(le)一(yi)(yi)種占據鉬和釕之間的(de)(de)(de)(de)新元(yuan)(yuan)素(su)(su)報告，其原子(zi)量經測(ce)定(ding)(ding)等于(yu)100。但它(ta)(ta)卻被(bei)另一(yi)(yi)些化學(xue)家證(zheng)明是銥、銠(lao)和鐵的(de)(de)(de)(de)混合物。亞洲的(de)(de)(de)(de)化學(xue)家們也不(bu)甘落后，在(zai)1908年，日本化學(xue)家小川聲稱從(cong)方釷(tu)石中(zhong)(zhong)發(fa)現這一(yi)(yi)元(yuan)(yuan)素(su)(su)并(bing)命名為nipponium；到(dao)1924年，又有化學(xue)家報告，利用X射(she)線(xian)光譜分析(xi)從(cong)錳礦(kuang)中(zhong)(zhong)發(fa)現了(le)(le)這一(yi)(yi)元(yuan)(yuan)素(su)(su)，命名為moseleyum。遲至1925年，德國科學(xue)家也宣布，在(zai)鈮鐵礦(kuang)中(zhong)(zhong)發(fa)現了(le)(le)這一(yi)(yi)元(yuan)(yuan)素(su)(su)。但這些發(fa)現都沒(mei)有被(bei)證(zheng)實(shi)(shi)和承認。

于(yu)是(shi)(shi)43號元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)被認為是(shi)(shi)“失蹤了(le)”的(de)(de)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)。后(hou)來(lai)，物(wu)理(li)學(xue)家(jia)們的(de)(de)“同(tong)(tong)(tong)位素(su)(su)(su)統計規則”解釋了(le)它(ta)(ta)“失蹤”的(de)(de)緣由。這個規則是(shi)(shi)1924年(nian)前蘇(su)聯學(xue)者蘇(su)卡列(lie)夫提出來(lai)的(de)(de)，在1934年(nian)被德國(guo)物(wu)理(li)學(xue)家(jia)馬陶赫(he)確定(ding)。根據這個規則，不(bu)(bu)能(neng)有核(he)電(dian)荷僅僅相差一個單位的(de)(de)穩(wen)定(ding)同(tong)(tong)(tong)量(liang)素(su)(su)(su)存在。同(tong)(tong)(tong)量(liang)素(su)(su)(su)是(shi)(shi)指質量(liang)數(shu)相同(tong)(tong)(tong)而原子(zi)(zi)序數(shu)不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)的(de)(de)原子(zi)(zi)，如Ar-40、K-40、Ca-40都有相同(tong)(tong)(tong)的(de)(de)質量(liang)40。由于(yu)它(ta)(ta)們的(de)(de)原子(zi)(zi)序數(shu)不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)，所以它(ta)(ta)們處在元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)周期表不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)的(de)(de)位置上，因(yin)而又稱(cheng)異(yi)位素(su)(su)(su)。锝(de)前后(hou)的(de)(de)兩(liang)個元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)鉬（42）、釕（44）分別有一連串質量(liang)數(shu)94~102之間穩(wen)定(ding)同(tong)(tong)(tong)位素(su)(su)(su)存在，所以再也不(bu)(bu)能(neng)有锝(de)的(de)(de)穩(wen)定(ding)同(tong)(tong)(tong)位素(su)(su)(su)存在，因(yin)為锝(de)的(de)(de)質量(liang)數(shu)應當(dang)是(shi)(shi)在這些質量(liang)數(shu)之間。

在(zai)(zai)1936-1937年(nian)首先實現了人工方法制取它。1936年(nian)底意(yi)(yi)大利(li)年(nian)輕的(de)(de)(de)物(wu)(wu)理學家謝格爾到美(mei)國伯克利(li)（Berkeley）進修。他(ta)利(li)用(yong)那里一臺先進的(de)(de)(de)回旋加(jia)速器，用(yong)氘核照(zhao)射鉬，并(bing)把(ba)照(zhao)射過的(de)(de)(de)鉬帶回意(yi)(yi)大利(li)帕勒莫（Palerma）大學。他(ta)在(zai)(zai)化學教授彼利(li)埃(ai)協助下，經歷近(jin)半年(nian)時(shi)間(jian)，分(fen)離(li)出(chu)10-10克的(de)(de)(de)Tc-99，并(bing)確定新元素(su)的(de)(de)(de)性質與錸非常相(xiang)似，而與錳的(de)(de)(de)相(xiang)似程度較差。隨(sui)后，二人從(cong)(cong)鈾(you)的(de)(de)(de)裂變產(chan)物(wu)(wu)中得到锝的(de)(de)(de)許多(duo)同位素(su)，自然界僅發現極少(shao)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)锝-99；已發現質量(liang)(liang)數(shu)90～110的(de)(de)(de)全部(bu)锝同位素(su)。在(zai)(zai)1962年(nian)，B.T.Kenna及(ji)P.K.Kurod在(zai)(zai)非洲的(de)(de)(de)一個(ge)八水化三鈾(you)礦中，從(cong)(cong)鈾(you)-238的(de)(de)(de)裂變物(wu)(wu)之(zhi)中，找到了微量(liang)(liang)的(de)(de)(de)锝-99。

锝(de)長久以來折磨著化學(xue)家(jia)們，因為不(bu)能找到它。我們現在(zai)知道它所有(you)的(de)同位素都是(shi)放射性的(de)，而(er)且任何來自地(di)球地(di)殼的(de)這種元素的(de)礦物早已衰變。（其(qi)壽命最長的(de)同位素的(de)半衰期是(shi)4百萬年。）即便如此(ci)，有(you)些锝(de)原(yuan)子會在(zai)鈾(you)發生(sheng)核裂變產生(sheng)，一(yi)噸(dun)鈾(you)只有(you)約1毫克锝(de)。在(zai)20世(shi)紀20年代聲明發現了這個元素，或者說(shuo)至少是(shi)觀察到了它的(de)光譜了，不(bu)能被完全(quan)低估。

锝是由Emilio Segrè于(yu)1937年在(zai)意(yi)大(da)利被(bei)發(fa)現(xian)的(de)(de)。他研究來自(zi)加利福尼亞的(de)(de)鉬，這(zhe)(zhe)需要暴露(lu)在(zai)高能量的(de)(de)輻(fu)射(she)中，他發(fa)現(xian)锝出現(xian)了并(bing)分離(li)了它，今(jin)天，這(zhe)(zhe)種元(yuan)素(su)從廢核(he)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

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

元素類(lei)別：放射性金屬元素

原子序數：43

質子數：43

周期：第五周期

族：VII B族

核電荷數：43

外層電子層排布：4d55s2

電子層：K-L-M-N-O

電離能：

第(di)一電離(li)能：702kJ/mol；

第二電離(li)能：1472kJ/mol；

第三電離(li)能：2850kJ/mol；

第四電離(li)能：4100kJ/mol；

第(di)五(wu)電離(li)能：5700kJ/mol；

第六電(dian)離能：7300kJ/mol；

第七電(dian)離(li)能：9100kJ/mol。

氧化(hua)態：+4、+5、+6、+7

晶(jing)體結構(gou)：密排六方晶(jing)胞(bao)

晶胞參(can)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)殼豐度：5×10-16%

摩爾(er)體(ti)積：8.52cm3/mol

受拉屈服強度：1.29GPa

極限抗拉(la)強度：1.51GPa

導熱(re)率：51W/(m K)

電阻率(lv)：2×10-7Ωm

電(dian)導率：5×106S/m

磁性特征：順磁性

電負性：1.9（鮑(bao)林標(biao)度）

原子半徑(jing)：135pm

電子(zi)親和(he)力：53kJ/mol

共(gong)價半徑：147pm

放(fang)射(she)性(xing)比度：32MBq/g

衰變方式：β衰變

體積磁化(hua)率(lv)：3.933×10-4

質量磁化率：3.42×10-8m/kg

摩爾磁化率：3.352×10-9m/mol

摩(mo)爾熱(re)容(rong)：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)在(zai)空氣中(zhong)(zhong)的(de)(de)反應活(huo)(huo)性，比(bi)在(zai)周期表(biao)中(zhong)(zhong)緊挨在(zai)锝(de)(de)(de)上面(mian)的(de)(de)錳弱，而與在(zai)周期表(biao)中(zhong)(zhong)緊挨在(zai)锝(de)(de)(de)下面(mian)的(de)(de)錸相(xiang)當。锝(de)(de)(de)在(zai)空氣中(zhong)(zhong)只能緩慢地失去光(guang)澤，生產出(chu)來的(de)(de)锝(de)(de)(de)一般是粉末狀或(huo)海綿狀的(de)(de)，這樣(yang)會大大提高锝(de)(de)(de)的(de)(de)反應活(huo)(huo)性，在(zai)氧(yang)(yang)氣中(zhong)(zhong)加熱锝(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)(de)在氟氣(qi)(qi)中(zhong)燃燒(shao)生成TcF5和TcF6的混(hun)合(he)物，和氯氣(qi)(qi)反應(ying)生成TcCl4和其(qi)他含氯化合(he)物的混(hun)合(he)物。锝(de)(de)和硫反應(ying)生成TcS?。锝(de)(de)不(bu)(bu)和氮(dan)氣(qi)(qi)反應(ying)。锝(de)(de)不(bu)(bu)溶(rong)于氫鹵(lu)酸(suan)或氨性H?O?中(zhong)，但溶(rong)于中(zhong)性或酸(suan)性的H?O?溶(rong)液中(zhong)。

制備方法

金屬锝(de)的(de)制備可(ke)(ke)(ke)在(zai)具備嚴格(ge)的(de)安全條(tiao)件下(xia)進行，可(ke)(ke)(ke)用(yong)氫氣(qi)在(zai)700一900℃下(xia)還(huan)原高(gao)锝(de)酸銨得到(dao)銀灰(hui)色的(de)純(chun)锝(de)粉，也可(ke)(ke)(ke)用(yong)氫氣(qi)在(zai)1100℃時還(huan)原七硫化二锝(de)制取(qu)。NH?TcO?在(zai)1mol/dm3H?SO?溶(rong)液中電(dian)解，在(zai)銅陰極上可(ke)(ke)(ke)得到(dao)光亮的(de)純(chun)锝(de)鍍層。還(huan)可(ke)(ke)(ke)在(zai)赤熱條(tiao)件下(xia)分解（NH?）zTcCI。得到(dao)純(chun)锝(de)粉。

原子反應堆核燃(ran)料再處(chu)理時的(de)副(fu)產(chan)品中，含有壽命較長的(de)同位素99Tc。此元素現已可以大(da)量的(de)制得，并有市售。使用锝的(de)實驗(yan)室以及實驗(yan)條件(jian)必須在滿足非密封(feng)射線源處(chu)理條件(jian)要求下進行(xing)。

由于99Tc的半衰期(qi)約(yue)為(wei)108年，所以(yi)1g的99Tc，約(yue)為(wei)16mci，1mci約(yue)為(wei)60mg的99Tc。處(chu)理時必須十分(fen)小心。

制法 市售品(pin)系(xi)從核裂變產物中分(fen)離(li)出來的(de)(de)產品(pin)，大部(bu)分(fen)為(wei)99Tc。通(tong)常可(ke)購入高锝(de)酸(suan)銨NH?TcO?這一類(lei)型的(de)(de)產品(pin)1mci單位(wei)。除此(ci)以外(wai)，也有通(tong)過與鉬(mu)核的(de)(de)(n，γ)反應，生成(cheng)壽命(ming)更長的(de)(de)同位(wei)素，但鉬(mu)的(de)(de)吸(xi)收截面積(ji)小，而且(qie)從大量的(de)(de)鉬(mu)中分(fen)離(li)很復雜，故難以得(de)到。

99Tc本身(shen)的(de)放(fang)射線是(shi)(shi)所謂(wei)軟(ruan)性(soft)的(de)β射線，比起(qi)處理(li)鐳(lei)、釙來，其實驗還是(shi)(shi)較(jiao)易(yi)進行的(de)。但必須時(shi)刻(ke)記(ji)住：本品(pin)是(shi)(shi)放(fang)射性元(yuan)素(su)，不得(de)任意將其舍棄，而應加(jia)以回(hui)收。由于本品(pin)價格(ge)昂貴，故進行回(hui)收是(shi)(shi)極有意義的(de)工作。

回(hui)收時，用過(guo)氧化氫或過(guo)二硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)銨(NH?)?S?O8進行(xing)氧化，使(shi)其成(cheng)為高(gao)锝酸(suan)(suan)根離子(zi)TcO-?的形式，然(ran)后以高(gao)氯酸(suan)(suan)根離子(zi)作為載(zai)體，使(shi)之析出四苯基砷鹽沉淀。也可用錸(lai)作載(zai)體。此外，七價锝用七價錸(lai)作載(zai)體時，經硫(liu)(liu)化氫處(chu)理，锝變成(cheng)Tc?S7的沉淀而加(jia)以分離。

金屬锝的制備須在(zai)(zai)具備嚴格的安全條件下進行。可用(yong)氫氣(qi)在(zai)(zai)700～900℃下還原(yuan)(yuan)高锝酸銨得到銀灰色的純(chun)锝粉，也(ye)可用(yong)氫氣(qi)在(zai)(zai)1100℃時還原(yuan)(yuan)七硫化二锝制取。NH?TcO?在(zai)(zai)1mol/L H?SO?溶(rong)液(ye)中電解，在(zai)(zai)銅(tong)陰(yin)極上可得到光亮的純(chun)锝鍍層。還可在(zai)(zai)赤熱條件下分解(NH?)?TcCl6得到純(chun)锝粉。

應用領域

工業用途

因為(wei)同位素Tc-97具有(you)260萬(wan)年的長半衰期，故用(yong)于(yu)化(hua)學(xue)研究。過锝(de)酸鹽是鋼的良好緩蝕劑。锝(de)在冶金中用(yong)作示蹤劑，還用(yong)于(yu)低溫化(hua)學(xue)及抗腐蝕產(chan)品中，亦(yi)用(yong)作核燃料燃耗測定(ding)。

醫學用途

锝99m，一種锝的(de)(de)(de)半衰期極短的(de)(de)(de)不穩定同位(wei)素，是核(he)醫學臨床診(zhen)斷(duan)(duan)中應用(yong)(yong)最廣的(de)(de)(de)醫用(yong)(yong)核(he)素，常用(yong)(yong)锝（Tc-99m）焦磷(lin)酸鹽注射(she)液(ye)拼音名(ming)。用(yong)(yong)99Tcm標記(ji)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)于(yu)診(zhen)斷(duan)(duan)臟(zang)器(qi)疾病和功(gong)(gong)能(neng)的(de)(de)(de)放(fang)(fang)射(she)性(xing)(xing)顯(xian)像劑。從(cong)99Mo-99Tcm-發生器(qi)用(yong)(yong)生理鹽水淋洗得到(dao)的(de)(de)(de)是99TcmO4-，用(yong)(yong)于(yu)甲狀腺顯(xian)像。但多(duo)數情況下用(yong)(yong)還(huan)(huan)原劑還(huan)(huan)原成+1、+3、+4和+5價離子與含O、N、S、P等(deng)供體原子的(de)(de)(de)化合物(wu)反應制成放(fang)(fang)射(she)性(xing)(xing)藥(yao)的(de)(de)(de)。99Tcm放(fang)(fang)射(she)性(xing)(xing)藥(yao)物(wu)不僅用(yong)(yong)于(yu)狀態(tai)圖像診(zhen)斷(duan)(duan)，而(er)且(qie)還(huan)(huan)可用(yong)(yong)于(yu)功(gong)(gong)能(neng)（如腦、心肌，肝功(gong)(gong)能(neng)等(deng)）診(zhen)斷(duan)(duan)，已占診(zhen)斷(duan)(duan)用(yong)(yong)放(fang)(fang)射(she)性(xing)(xing)顯(xian)像劑的(de)(de)(de)約85%，可用(yong)(yong)于(yu)診(zhen)斷(duan)(duan)腦、心肌和腫瘤等(deng)疾病和幾乎所有(you)臟(zang)器(qi)疾病。