Struttura, proprietà, utilizzo, ottimizzazione di Technicio (TC)

Lui Tecnecio (TC) è un elemento chimico del gruppo VII della tabella periodica. Il tuo numero atomico è 43. Il suo nome deriva dalla parola greca "tekhnetos", che significa artificiale, ed è stato assegnato perché al momento è stato scoperto che era stato creato artificialmente. Oggi è noto che è naturalmente nella crosta terrestre anche se solo in piccole quantità.

È un metallo radioattivo. Ha molti isotopi, che sono atomi di tecnico con diverse quantità di neutroni nel nucleo. Occupano lo stesso posto nella tavola periodica ma hanno masse atomiche diverse.

Simbolo del numero atomico e massa atomica dell'elemento Tecnecio. ME/CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/2.5). Fonte: Wikimedia Commons.

Tutti i suoi isotopi hanno una breve vita rispetto a quella della Terra, quindi il tecnico generato quando si è formato il pianeta ha rifiutato quasi tutto per molto tempo.

Il più importante degli isotopi è Tecnecio-99m, che è ampiamente utilizzato nella medicina nucleare per la diagnosi di varie malattie.

Tecnecio è prodotto nei reattori nucleari. È stata rilevata anche la sua presenza in questioni stellari.

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Struttura

La sua configurazione elettronica è:

1S² 2S² 2P⁶ 3S² 3P⁶ 3D¹⁰ 4S² 4P⁶ 4D⁵ 5S²,

o anche:

[Kr] 4D⁵ 5S².

Di seguito è riportato un modello Bohr dell'atomo di Tecnecio in cui si possono vedere diversi orbitali con i loro elettroni attorno al nucleo.

Elettroni negli orbitali dell'atomo di Tecnecio. Rasatura.Sciencewer/CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/4.0). Fonte: Wikimedia Commons.

Cristallizza in una disposizione esagonale o una rete compatta.

Nomenclatura

• Tecnecio, simbolo: TC
• ⁹⁹TCM, ^99mTC, TECNECIO-99M: vari modi per indicare l'isotopo metestabile metro del tecnico con massa atomica 99
• Tecnecio-95M: isotopo metaestabile con massa atomica 95

Proprietà

Stato fisico

Solido metallico con luminosità d'argento.

Foglio d'oro rivestito con Tecnecio. L'ampoule che contiene è sigillata ed è piena di gas argon inerte. Marco Cardin/CC BY-S (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/4.0). Fonte: Wikimedia Commons.

Massa atomica standard

98

Punto di fusione

2157 ºC

Punto di ebollizione

4262 ºC

Densità

11 g/cm³

Solubilità

Si dissolve in acido nitrico (HNO₃), In Regia Agua (che è una miscela di HNO₃ concentrato concentrato) e acido solforico concentrato (H₂SW₄). È insolubile in acido cloridrico (HCl) o fluororico (HF).

Proprietà chimiche

Gli stati di ossidazione adottati da questo elemento sono +4, +5 e +7. Tecnecio perde lentamente la sua luminosità metallica quando esposta all'aria umida, mentre si verifica un oxoacid.

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Brucia ossigeno sopra i 400 ° C per dare l'ossido TC₂O₇ che sublima (passa dal solido al gas direttamente). Non reagisce con il perossido di idrogeno (h₂O₂).

Isotopi

Tecnecio ha 22 isotopi. Gli isotopi sono atomi dello stesso elemento che hanno diverse quantità di neutroni nel nucleo, quindi hanno masse diverse. Tutti sono radioattivi, quindi instabili e hanno masse atomiche tra 90 e 111.

Gli isotopi con vite medie più lunghe sono: ⁹⁷TC la cui mezza vita è 4,2 × 10⁶ anni, ⁹⁸TC con una mezza vita di 6,6 × 10⁶ anni e ⁹⁹2,1 × 10 TC⁵ anni. La mezza vita è il tempo medio che impiega l'isotopo radioattivo per disintegrarsi.

Bella di laboratorio appositamente progettata con vetro e parete di piombo per gestire Tecnecio, i cui isotopi sono tutti radioattivi. Jejecam/CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0). Fonte: Wikimedia Commons.

Comportamento biochimico

Sebbene questo elemento non abbia una funzione biochimica negli esseri viventi, ha la capacità di unirsi chimicamente a molte molecole biologicamente attive.

Ottenimento

Scoperta

Era il primo elemento prodotto artificialmente. La sua esistenza era stata prevista dal chimico russo Dmitri Mendeléyev nel diciannovesimo secolo, che ha assegnato il suo posto attuale nella tavola periodica.

Fu solo nel 1937 che fu scoperto in un campione di molibdeno che era stato bombardato con neutroni in un laboratorio fisico a Berkeley. Da quel momento in poi, ha iniziato a cercare materiali terrestri.

Poca presenza naturale

Nel 1962 fu trovato in Africa in un minerale naturale di Uraninita, come prodotto della fissione spontanea di uranio-238. La sua concentrazione in questo tipo di roccia è estremamente piccola.

È stata rilevata la sua presenza in alcuni tipi di stelle, il che ha portato a nuove teorie sulla produzione di elementi pesanti nella materia stellare.

Produzione

È formato artificialmente nei reattori nucleari dalla fissione dell'uranio. Viene estratto dalle aste di combustibile nucleare spese, sotto forma di polvere grigia.

Per ogni tonnellata di uranio viene generato un milligrammo di Tecnecio. Attualmente ci sono quantità molto grandi (tonnellate) che si sono accumulate nel corso degli anni.

Può servirti: Mercury Fulminate: Struttura, Proprietà, Ottenimento, UsiOttenere Tecnecio-99m in laboratorio nel 1958. Brookhaven National Laboratory. / Dominio pubblico. Fonte: Wikimedia Commons.

Applicazioni

- Nell'area della medicina nucleare

TECNECIO-99M (dove "m" significa metastabile) è l'isotopo che viene più usato. Ha una mezza vita di 6,01 ore. È ampiamente utilizzato per studi diagnostici medici in quanto emette raggi gamma.

L'uso delle loro combinazioni con altre sostanze chimiche viene iniettata nei pazienti che verranno valutati. Una volta introdotto nell'organismo, viene assorbito da alcuni organi e dai raggi gamma che emette consentono di ottenere immagini di varie parti del corpo.

Iniezione di composti Tecnecio-99M per eseguire tomografie in medicina nucleare. Bionerd/CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0). Fonte: Wikimedia Commons.

Cuore

Quando il Tecnecio-99M si unisce al pirofosfato, ha la capacità di aderire ai depositi di calcio dei muscoli deteriorati del cuore che consente di valutare le lesioni causate da un infarto.

Arterie e vene

Se combinato con un composto di stagno, si unisce ai globuli rossi e serve a fare una mappa dei disturbi del sistema circolatorio.

Milza

Insieme all'accumulo di zolfo nella milza e si può ottenere un'immagine chiara di detto organo.

Di seguito è riportato un esempio del tipo di immagini ottenute grazie ai raggi gamma emessi da Tecnecio-99M:

Immagini gammografiche della regione del collo in cui si può vedere la tiroide. Sono ottenuti con TC-99m. Uso gratuito MBQ / protetto da copyright. Fonte: Wikimedia Commons.

Ossa

TC-99M viene utilizzato per valutare il grado di attività degli osteoblasti in una lesione ossea. Gli osteoblasti sono cellule ossee che generano matrice ossea.

La scansione o le esplorazioni con questo isotopo sono molto sensibili e consentono di rilevare metastasi (propagazione delle cellule tumorali) e linfomi nelle ossa (proliferazione maligna dei linfociti nel midollo osseo).

Cervello

Il dimero etilcisteinato di ^99mTC è facilmente assorbito dal tessuto del cervello, che consente di ottenere immagini di questo organo per mezzo di tomografia a emissione monofotonica computerizzata.

- Altri usi

Sotto forma di ioni pertecnetati (TCO₄^-) funge da inibitore della corrosione per l'acciaio, essendo ancora in quantità molto piccole. Tuttavia, dovrebbe essere utilizzato nei sistemi chiusi a causa della radioattività di Tecnecio.

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Alla temperatura di 11 K (-262,15 ° C) o inferiore si comporta come un superconduttore eccezionale.

Tecnecio-95m è un isotopo che ha un'emivita di 61 giorni ed è usato come marcatore radioattivo o tracciante in ecologia, ad esempio per tracciare i composti inquinanti e studiare il movimento delle acque superficiali.

- Potenziali applicazioni

È un catalizzatore più efficace del Renio (Re) o del Paladio (PD) nella reazione della deidrogenazione dell'alcool isopropilico. È stato inoltre proposto l'uso nelle batterie nucleari.

Ma la sua radioattività è un problema per questi usi.

Rischi

Salute

È radioattivo, quindi molto dannoso per la salute degli esseri viventi. Si stima che l'esposizione umana a questo elemento sia principalmente dovuta all'uso di ⁹⁹TCM in medicina nucleare.

Simbolo che indica il pericolo di radiazioni. Autore: Catalano Catalino. Fonte: Pixabay.

In tali casi, questo isotopo, dopo un po ', viene depositato principalmente nella ghiandola tiroidea e nel tratto gastrointestinale, ma secondo alcuni studi viene eliminato attraverso l'urina in pochi giorni.

Atmosfera

Poiché i reattori nucleari lo producono in grandi quantità, Tecnecio è un carico aggiuntivo che si lega a rifiuti radioattivi indesiderati sul pianeta.

Riferimenti

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