A technécium (Tc) a periódusos rendszer első 82 eleme közül az egyik, amelynek nincs stabil izotópja (és a legkisebb rendszámú elem, amelynek kizárólag radioaktív izotópjai vannak) – a másik a prométium.LANL Periodic Table, "Technetium" paragraph 2 Mesterségesen előállított elem, a természetben csak nyomokban fordul elő, ahol spontán maghasadás vagy a molibdén neutronbefogása révén keletkezik. Elsőként a 97Tc és 99Tc izotópokat állították elő 1936-ban, így a technécium volt az első, mesterségesen előállított elem. A legstabilabb izotópja a 98Tc (felezési ideje 4,2 millió év), 97Tc (felezési ideje 2,6 millió év) és 99Tc (felezési ideje: 211,1 ezer év).EnvironmentalChemistry.com, "Technetium", Nuclides / Isotopes

További harminchárom radioizotópját írtak le, ezek tömegszáma a 85–120 tartományba esik.Meet technetium-120 and technetium-119, technetium's newest isotopes! Többségük felezési ideje egy óránál rövidebb, a kivételek a 93Tc (felezési ideje 2,75 óra), a 94Tc (felezési ideje 4,883 óra), 95Tc (felezési ideje 20 óra), és a 96Tc (felezési ideje 4,28 nap).

A technéciumnak több magizomerje is létezik. Ezek közül a 97mTc a legstabilabb, felezési ideje 90,1 nap (0,097 MeV). Ezt követi a 95mTc (felezési ideje 61 nap, 0,038 MeV) és a 99mTc (felezési ideje 6,01 óra, 0,143 MeV). A 99mTc csak gamma sugarakat bocsát ki, a bomlástermék a 99Tc.

A legstabilabb 98Tc izotópnál könnyebb izotópok fő bomlási módja az elektronbefogás, melynek során molibdén keletkezik. A nehezebb izotópok főként béta-sugárzók és ruténiummá bomlanak, kivéve a 100Tc-at, mely béta-bomlással és elektronbefogással is bomolhat.CRC Handbook, 85th edition, table of the isotopes

A technécium-99 a leggyakoribb és legkönnyebben elérhető izotóp, mivel az aktinoidák – mint az urán vagy plutónium – maghasadásnak egyik fő hasadási terméke, a hasadványok között részaránya legalább 6%, ezzel ez az izotóp a legjelentősebb hosszú felezési idejű hasadási termék. Maghasadás során könnyebb technéciumizotópok szinte sosem keletkeznek, mivel rendes körülmények között az elsődleges hasadási termékek neutron/proton aránya a stabil magokéhoz képest nagyobb, ezért negatív béta-bomlásokkal jutnak el a stabil állapotba. A 95–98-as tömegszámú hasadványok nem bomlanak el a technéciumig, hanem a megfelelő tömegszámú stabil molibdénizotóppá alakulnak. A 100-as és nagyobb tömegszámú technéciumizotópok felezési ideje nagyon rövid, béta-bomlással ruténiumizotópokká alakulnak. A kimerült fűtőelemrudak technéciumtartalma így gyakorlatilag csak 99Tc.

Egy gramm 99Tc-ben másodpercenként 6,2 bomlás történik (azaz aktivitása 0,62 GBq/g).The Encyclopedia of the Chemical Elements, page 693, "Toxicology", paragraph 2

A technéciumnak nincs stabil vagy nagyon hosszú felezési idejű izotópja, ezért standard atomtömegét nem lehet megadni.

A technécium izotópok stabilitása A technécium és a prométium a könnyű elemek közül azzal a tulajdonsággal tűnnek ki, hogy nincs stabil izotópjuk. E jelenség magyarázata egy kicsit bonyolult.

Az atommagok cseppmodelljét felhasználva levezethető egy félempirikus formula, mely megadja a mag kötési energiáját. Ez a képlet megjósolja a „béta-stabilitás völgyének” létezését, melynek mentén a magok nem szenvednek béta-bomlást. A völgy „falán” elhelyezkedő magok hajlamosak béta-bomlással a völgy közepe felé haladni (egy elektron vagy pozitron kibocsátása, vagy egy elektron befogása révén). Adott A számú nukleon esetén a kötési energiák egy vagy több parabolán fekszenek, melynek alján a legstabilabb nuklid helyezkedik el. Több parabola is lehetséges, mivel a páros számú protont és páros számú neutront tartalmazó magok stabilabbak, mint a páratlan számú protont és páratlan számú neutront tartalmazó izotópok. Egyetlen béta-bomlással ilyenkor az egyik átalakul a másikká. Amikor csak egy parabola létezik, akkor azon csak egy stabil izotóp helyezkedhet el. Ha két parabola van, azaz amikor a nukleonok száma páros, akkor (ritkán) előfordulhat, hogy létezik egy stabil mag, mely páratlan számú protont és páratlan számú neutront tartalmaz (összesen négy ilyen izotóp létezik: 2H, 6Li, 10B és 14N). Ilyen esetben azonban nem létezik olyan stabil izotóp, amely páros számú protont és páros számú neutront tartalmaz.

A technécium esetén (Z=43) a béta-stabilitás völgye 98 nukleon körül található. A 95–102 tömegszám között azonban legalább egy stabil nuklidja létezik a molibdénnek (Z=42) vagy a ruténiumnak (Z=44). A páratlan tömegszámú magok esetén ez azonnal kizárja stabil technécium izotóp létezését, mivel adott, páratlan számú nukleon esetén csak egy stabil mag létezik. Páros tömegszám esetén – mivel a technécium páratlan számú protont tartalmaz – a neutronok száma páratlan. Ilyen esetben az ugyanennyi nukleont tartalmazó, páros számú protonból felépülő stabil mag létezése kizárja a stabil technécium izotóp létezését.RADIOCHEMISTRY and NUCLEAR CHEMISTRY

Táblázat nuklidjele Z(p) N(n)  izotóptömeg (u)  felezési idő bomlásimód(ok)Rövidítések:EC: ElektronbefogásIT: Izomer átmenet leány-izotóp(ok)A stabil izotópok félkövérrel vannak kiemelve, a majdnem stabilak (melyek felezési ideje a világegyetem koránál hosszabb) félkövér dőlttel vannak jelölve magspin jellemzőizotóp-összetétel(móltört) természetesingadozás(móltört) gerjesztési energia85Tc 43 4284,94883(43)#<110 ns β+ 85Mo1/2−# p 84Mo β+, p 84Nb 86Tc 43 43 85,94288(32)# 55(6) ms β+ 86Mo (0+) 86mTc 1500(150) keV 1,11(21) µs (5+,5−) 87Tc 43 44 86,93653(32)# 2,18(16) s β+ 87Mo 1/2−# 87mTc 20(60)# keV 2# s 9/2+# 88Tc 43 45 87,93268(22)# 5,8(2) s β+ 88Mo (2,3) 88mTc 0(300)# keV 6,4(8) s β+ 88Mo (6,7,8) 89Tc 43 46 88,92717(22)# 12,8(9) s β+ 89Mo (9/2+) 89mTc 62,6(5) keV 12,9(8) s β+ 89Mo (1/2−) 90Tc 43 47 89,92356(26) 8,7(2) s β+ 90Mo 1+ 90mTc 310(390) keV 49,2(4) s β+ 90Mo (8+) 91Tc 43 48 90,91843(22) 3,14(2) perc β+ 91Mo (9/2)+ 91mTc 139,3(3) keV3,3(1) perc β+ (99%) 91Mo(1/2)− IT (1%) 91Tc 92Tc 43 49 91,915260(28) 4,25(15) perc β+ 92Mo (8)+ 92mTc 270,15(11) keV 1,03(7) µs (4+) 93Tc 43 50 92,910249(4) 2,75(5) óra β+ 93Mo 9/2+ 93m1Tc 391,84(8) keV43,5(10) perc IT (76,6%) 93Tc1/2− β+ (23,4%) 93Mo 93m2Tc 2185,16(15) keV 10,2(3) µs (17/2)− 94Tc 43 51 93,909657(5) 293(1) perc β+ 94Mo 7+ 94mTc 75,5(19) keV52,0(10) perc β+ (99,9%) 94Mo(2)+ IT (0,1%) 94Tc 95Tc 43 52 94,907657(6) 20,0(1) óra β+ 95Mo 9/2+ 95mTc 38,89(5) keV61(2) nap β+ (96,12%) 95Mo1/2− IT (3,88%) 95Tc 96Tc 43 53 95,907871(6) 4,28(7) nap β+ 96Mo 7+ 96mTc 34,28(7) keV51,5(10) perc IT (98%) 96Tc4+ β+ (2%) 96Mo 97Tc 43 54 96,906365(5) 2,6 év EC 97Mo 9/2+ 97mTc 96,56(6) keV91,4(8) nap IT (99,66%) 97Tc1/2− EC (0,34%) 97Mo 98Tc 43 55 97,907216(4) 4,2(3) év β− 98Ru (6)+ 98mTc 90,76(16) keV 14,7(3) µs (2)− 99TcHosszú felezési idejű hasadási termék 43 56 98,9062547(21) 2,111 év β− 99Ru 9/2+ 99mTcA gyógyászatban használják 142,6832(11) keV6,0058(12) óra IT (99,99%) 99Tc1/2− β− (0,0037%) 99Ru100Tc 43 5799,9076578(24)15,8(1) s β− (99,99%) 100Ru1+ EC (0,0018%) 100Mo 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) perc β− 101Ru 9/2+ 101mTc 207,53(4) keV 636(8) µs 1/2− 102Tc 43 59 101,909215(10) 5,28(15) s β− 102Ru 1+ 102mTc 20(10) keV4,35(7) perc β− (98%) 102Ru(4,5) IT (2%) 102Tc 103Tc 43 60 102,909181(11) 54,2(8) s β− 103Ru 5/2+ 104Tc 43 61 103,91145(5) 18,3(3) perc β− 104Ru (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) perc β− 105Ru (3/2−) 106Tc 43 63 105,914358(14) 35,6(6) s β− 106Ru (1,2) 107Tc 43 64 106,91508(16) 21,2(2) s β− 107Ru (3/2−) 107mTc 65,7(10) keV 184(3) ns (5/2−) 108Tc 43 65 107,91846(14) 5,17(7) s β− 108Ru (2)+109Tc 43 66108,91998(10)860(40) ms β− (99,92%) 109Ru3/2−# β−, n (0,08%) 108Ru110Tc 43 67109,92382(8)0,92(3) s β− (99,96%) 110Ru(2+) β−, n (0,04%) 109Ru111Tc 43 68110,92569(12)290(20) ms β− (99,15%) 111Ru3/2−# β−, n (0,85%) 110Ru112Tc 43 69111,92915(13)290(20) ms β− (97,4%) 112Ru2+# β−, n (2,6%) 111Ru 113Tc 43 70 112,93159(32)# 170(20) ms β− 113Ru 3/2−# 114Tc 43 71 113,93588(64)# 150(30) ms β− 114Ru 2+# 115Tc 43 72 114,93869(75)# 100# ms [>300 ns] β− 115Ru 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+#

Megjegyzések A # jel a nem kizárólag kísérletekből, hanem részben szisztematikus trendekből származó értéket jelöl. A nem kellő megalapozottsággal asszignált spinek zárójelben szerepelnek. A bizonytalanságokat rövid formában – a megfelelő utolsó számjegy után zárójelben – adjuk meg. A bizonytalanság értéke egy standard deviációnak felel meg, kivéve, ahol az izotóp-összetételt és standard atomtömeget a IUPAC nagyobb bizonytalansággal adja csak meg.

Izotóptömegek:

Izotóp-összetétel és standard atomtömegek:

A felezési időkre, a spinekre és az izomer adatokra vonatkozó információk az alábbi forrásokból származnak:

Fordítás

Kategória:Izotópok