化学元素テクネチウムは、原子番号 43 と文字 Tc を記号として持っています。 それは放射性同位体を持つ最も軽い元素です。 テクネチウムは、必要な場合にのみ合成元素として生成されます。 天然のテクネチウムの最も一般的な供給源は、核分裂によって自発的に生成されるウラン鉱石とトリウム鉱石、または中性子捕獲によって生成されるモリブデン鉱石です。 周期表の第 7 族の元素レニウムとマンガンの間に位置するこの結晶性の銀灰色の遷移金属の化学的性質は、隣接する 99 つの元素の中間です。 XNUMXTc は最も一般的な同位体であり、自然界には微量しか存在しません。
核医学では、ガンマ線を放出する半減期の短い核異性体であるテクネチウム-99mを、骨がんの診断を含む多くの処置に使用しています。 テクネチウム 99 の基底状態は、ガンマ線を放出しないベータ粒子の供給源として使用されます。 商業的に生産された長寿命のテクネチウム同位体は、核燃料棒から得られ、原子炉でのウラン 235 の核分裂の副産物です。 1952 年の赤色巨星でのテクネチウムの発見は、半減期が最も長い (4,21 万年) テクネチウム同位体でさえ比較的短いため、星がより重い元素を生成できるという実証に貢献しました。
テクネチウムの歴史
1860 年代から 1871 年にかけてドミトリ メンデレーエフによって提案された初期の周期表では、モリブデン (元素 42) とルテニウム (元素 44) の間にギャップがありました。 メンデレーエフは 1871 年に、この失われた元素がマンガンの下の空間を埋め、同様の化学構造を持つと予測しました。 予測された元素は既知の元素マンガンよりも XNUMX つ下の位置にあるため、メンデレーエフはそれに中間名「エカマンガン」を付けました (「XNUMX」を意味するサンスクリット語の「eka」から)。
周期表が発表される前後に、多くの初期の科学者は、欠けている元素を最初に見つけて説明したいと熱望していました。 テーブルのレイアウトに基づいて、他の未発見の要素よりも見つけやすいはずです。
元素 75 と 43 は、1925 年にドイツの化学者ウォルター ノダック、オットー ベルク、アイダ タッケによって発見されました。 エレメント 43 は、ウォルター ノダックの祖先の故郷であり、現在はポーランドの一部である東プロイセンのマズリアにちなんでマズリウムと名付けられました。
第一次世界大戦中にドイツ軍がマズリア地域でロシア軍を破ったため、この名前は科学界で大きな敵意を引き起こしました。 ナチスが権力を握っている間、ノダックスは学術的なポストを保持し続けたので、要素43を発見したという主張に対する疑惑と敵意は続いた. チームは電子ビームを使用してコロンバイトを爆発させ、X 線放出スペクトログラムを分析することによって、元素 43 が存在することを決定することができました.1913 年に、ヘンリー・モーズリーは、原子番号をその波長に関連付ける式を開発しました。 X 線が生成されます。 チームは、元素 43 に関連する波長で弱い X 線信号を発見したと主張しました。
その後の実験者はこの発見を確認できなかったため、誤りと見なされました。 それにもかかわらず、元素 1933 は、43 年に発表された元素の発見に関する一連の記事でマズリウムと呼ばれていました。
しかし、彼らが研究した鉱石に含まれるテクネチウムの量に関するポール・クロダの研究 - 3 × 10 の量-11 μg/kg の鉱石は通過せず、したがってノダックスの方法では検出できませんでした。ノダックの主張を正当化するいくつかの最近の試みに反論しています。
カルロ・ペリエとエミリオ・セグレは、1937 年にシチリア島のパレルモ大学で実験を行い、元素 43 の存在を証明しました。
1936 年半ばの米国旅行中に、セグレはニューヨークのコロンビア大学とカリフォルニアのローレンス バークレー国立研究所を訪れました。 彼は、サイクロトロンの作成者であるアーネスト・ローレンスを説得して、装置がその放射性残骸の一部を回収できるようにしました。 サイクロトロンのデフレクターのモリブデン箔の切れ端が、ローレンスから彼に郵送されました。
セグレは、モリブデンの活性が原子番号 43 の元素によるものであることを比較化学を通じて示すために、同僚のペリエの助けを借りました。 1937年、彼らはテクネチウム-95mとテクネチウム-97の分離に成功しました。
パレルモ大学の関係者は、都市のラテン名であるパノルムスに敬意を表して、彼らの発見を「パノルミウム」と名付けるよう求めました。 元素番号 43 は人工的に作られた最初の元素であるため、1947 年にギリシャ語の v に由来する「人工」という名前が付けられました。 セグレは再びバークレーを訪れ、グレン T. シーボーグに出くわしました。 彼らは、テクネチウム 99m を特定しました。テクネチウム XNUMXm は、現在、年間約 XNUMX 万の医療診断手順で使用されている準安定同位体です。
テクネチウムのスペクトル シグネチャは、カリフォルニアの天文学者ポール W. メリルによって 1952 年に S 型赤色巨星からの光で発見されました。
星は死にかけていましたが、短命の要素は豊富でした。 これは、元素が星の内部の核プロセスを通じて作成されたことを示しました。
これらのデータは、星の核合成がより重い元素を生成するという考えを支持しました。 このような観測は、最近、元素が s プロセスでの中性子捕獲によって形成されるという証拠を提供しました。
それ以来、地球上の鉱物に含まれるテクネチウムの天然源を見つけるために、多くの努力がなされてきました。
ウラン 238 の自発核分裂副産物として発生するテクネチウム 99 は、1962 年にベルギーのコンゴのピッチブレンドで非常に少量 (約 0,2 ng/kg) で分離、同定されました。 かなりの量のテクネチウム 99 が Oklo 自然核分裂炉で生成され、その後ルテニウム 99 に変換されるという証拠があります。
物理的特性
テクネチウムは、外観がプラチナに似た放射性金属であり、通常は灰色の粉末として発生します。 ナノ分散純金属の結晶構造は立方体であるのに対し、バルク純金属の結晶構造は六方最密充填です。 六方スタック テクネチウムの Tc-99-NMR スペクトルは 9 つのサテライトに分割されますが、ナノ分散テクネチウムのスペクトルはそうではありません。 原子テクネチウムの特徴的な輝線は、波長 363.3 nm、403.1 nm、426.2 nm、429.7 nm、および 485.3 nm にあります。
金属形態の磁気双極子は常磁性が弱いため、外部磁場と整列しますが、磁場が後退するとランダムな向きになります。 純粋な金属の単結晶テクネチウムは、7,46 K 未満の温度で II 型超伝導体に変化します。 テクネチウムは、この温度以下では、ニオブを除くすべての元素の中で最大の磁気浸透深さを持っています。
出典：ウィキペディア
Günceleme: 08/05/2023 13:11