鎝(元素符號)

鎝（Technetium），中國大陸稱鎝、港澳稱鍀、台灣稱鎝，元素符號Tc，為銀白色金屬，原子序數43，原子量98.9062。在元素周期表中屬ⅦB族。密排六方晶體。

1937年，由美國加州大學伯克利分校物理學家歐內斯特·勞倫斯（回旋加速器的發明者），使用回旋加速器加速含有一個質子的氘原子核去“轟擊”42號元素鉬，製得了43號新元素鎝（Technetium）。然後送給兩位義大利化學家佩里埃（C.Perrier）和埃米利奧·吉諾·塞格雷（E.G.Segré）鑑定，最後由兩位化學家向世界宣布鎝元素的發現。它是第一個用人工方法製得的元素，所以按希臘文Technetos（人造）命名為Technetium。

基本介紹

• 中文名：鎝
• 外文名：technetium
• 元素符號：Tc
• 原子量：98
• 元素類型：放射性金屬元素
• 原子序數：43
• 發現人：佩里埃，埃米利奧·吉諾·塞格雷 

相關簡介

鎝（dé）是首個以人工方法製得的元素，其主要來源為反應堆中鈾裂變產物。至80年代初還沒有在地球上找到天然存在的鎝。用氫在500～600℃還原硫化鎝(Tc2S7)或過鎝酸銨，可得金屬鎝。在硫酸溶液中電解過鎝酸銨也可析出金屬鎝。鎝的性質與同族元素錸相似。高溫下鎝與氧生成揮發性的氧化物Tc2O7。常見同位素Tc-97的半衰期260萬年，可用作製備β射線標準源。少量的（約5×10^(-5) mol）過鎝酸銨可使鋼材的腐蝕大為減慢。鎝和鎝鉬合金具有良好的超導性質。1960年以前，鎝只能小量生產，價格曾高達2800美元/克；70年代末已能進行千克量級生產，價格已下降到60美元/克以下。現在鎝已經達到成噸級的產量，是從核燃料的裂變產物中提取的。金屬鎝抗氧化，在酸中溶解度不大，因此可用作原子能工業設備的防腐材料。 該金屬呈銀白色，但通常獲得的是灰色粉末。在潮濕的空氣中緩慢失去光澤，在氧氣中燃燒，溶於硝酸和硫酸。鎝是地球上已知的最輕的沒有穩定同位素的化學元素。

金屬鍀錠

發現過程

門捷列夫在建立元素周期系的時候，曾經預言它的存在，命名它為eka-manganese（類錳）。莫斯萊確定了它的原子序數為43。其實，有關這個元素髮現的報告早在門捷列夫建立元素周期系以前就開始了。在1846年，俄羅斯蓋爾曼聲稱，從黑色鈦鐵礦（ilmenite）中發現了這個元素，就以這個礦石的名稱命名它為ilmenium，並且測定了它的原子量約104.6，敘述了它的一些性質與錳相似。接著，1877年，俄羅斯聖彼得堡的化學工程師克恩發表發現了一種占據鉬和釕之間的新元素報告，其原子量經測定等於100。但它卻被另一些化學家證明是銥、銠和鐵的混合物。亞洲的化學家們也不甘落後，在1908年，日本化學家小川聲稱從方釷石中發現這一元素並命名為nipponium；到1924年，又有化學家報告，利用X射線光譜分析從錳礦中發現了這一元素，命名為moseleyum。遲至1925年，德國科學家也宣布，在鈮鐵礦中發現了這一元素。但這些發現都沒有被證實和承認。

於是43號元素被認為是“失蹤了”的元素。後來，物理學家們的“同位素統計規則”解釋了它“失蹤”的緣由。這個規則是1924年前蘇聯學者蘇卡列夫提出來的，在1934年被德國物理學家馬陶赫確定。根據這個規則，不能有核電荷僅僅相差一個單位的穩定同量素存在。同量素是指質量數相同而原子序數不同的原子，如Ar-40、K-40、Ca-40都有相同的質量40。由於它們的原子序數不同，所以它們處在元素周期表不同的位置上，因而又稱異位素。鎝前後的兩個元素鉬（42）、釕（44）分別有一連串質量數94~102之間穩定同位素存在，所以再也不能有鎝的穩定同位素存在，因為鎝的質量數應當是在這些質量數之間。

在1936-1937年首先實現了人工方法製取它。1936年底義大利年輕的物理學家謝格爾到美國伯克利（Berkeley）進修。他利用那裡一台先進的回旋加速器，用氘核照射鉬，並把照射過的鉬帶回義大利帕勒莫（Palerma）大學。他在化學教授彼利埃協助下，經歷近半年時間，分離出10-10克的Tc-99，並確定新元素的性質與錸非常相似，而與錳的相似程度較差。隨後，二人從鈾的裂變產物中得到鎝的許多同位素，自然界僅發現極少量的鎝99；已發現質量數90～110的全部鎝同位素。在1962年，B.T. Kenna及P.K. Kurod在非洲的一個八水化三鈾礦中，從鈾-238的裂變物之中，找到了微量的鎝-99。

歷史簡介

鎝長久以來折磨著化學家們，因為不能找到它。我們現在知道它所有的同位素都是放射性的，而且任何來自地球地殼的這種元素的礦物早已衰變。（其壽命最長的同位素的半衰期是4百萬年。）即便如此，有些鎝原子會在鈾發生核裂變產生，一噸鈾只有約1毫克鎝。在20世紀20年代聲明發現了這個元素，或者說至少是觀察到了它的光譜了，不能被完全低估。

鎝是由Emilio Segrè 於1937年在義大利被發現的。他研究來自加利福尼亞的鉬，這需要暴露在高能量的輻射中，他發現鎝出現了並分離了它，今天，這種元素從廢核燃料棒中成噸提取。

物理性質

【元素名稱】：鎝

【元素符號】：Tc

【元素原子量】：97.907215966（Tc-98） 96.906365358（Tc-97）

【元素類型】：第一個人工合成的放射性金屬元素

【化學分子式】：Tc

【質子數】：43

【中子數】：55

【原子序數】：43

【所屬周期】：5

【所屬族數】：VIIB

【核電荷數】43

【外圍電子層排布】：4d5 5s2

【電子層】：K-L-M-N-O

【電離能 】：(kJ /mol)

第一電離能：702，

第二電離能：1472，

第三電離能：2850，

第四電離能：4100，

第五電離能：5700，

第六電離能：7300，

第七電離能：9100。

氧化態：+4、+5、+6、+7

【晶體結構】：密排六方晶胞

【晶胞參數】：a = 273.5 pm　b = 273.5 pm　c = 438.8 pm

α = 90°　β = 90°　γ = 120°。

【名稱由來】：希臘文technetos。意為“人造的”。

【元素描述】：銀灰色金屬

【熔點】：2 172 ℃

【沸點】：4 877 ℃

【密度】：11.5 g/cm （排名：23）

【地殼豐度】：5×10^(-16)%

【摩爾體積】：8.52 cm/mol

【受拉屈服強度】：1.29 GPa （排名：1）

【極限抗拉強度】：1.51 GPa（排名：1）

【導熱率】：51 W(m K) （排名：34）

【電阻率】：2×10^(-7) Ωm

【電導率】：5×10 ^ 6 S / M

【磁性特徵】：順磁性

【超導臨界溫度】：7.8 K

【蒸氣壓】：0.0229 帕（2423K）

【負電性】：1.9（鮑林標度）

【原子半徑】：135pm（電子基態性質）

【電子親和力】：53 kJ/mol

【共價半徑】：147pm

【放射性比度】：32 MBq/g

【衰變方式】：β衰變

【體積磁化率】：3.933×10^(-4)

【質量磁化率】：3.42×10^(-8) m/kg

【摩爾磁化率】：3.352×10^(-9) m/mol

【摩爾熱容】：23 kJ / mol（排名：15）

【汽化熱】：550 kJ / mol（排名：12）

【比熱容】：63 J/(kg K)（排名：88）（以上均為標準情況下）

【核自旋】：TC-85：1/2 - | TC-86：0 +| TC-87：9/2+| TC-88：2或3（不確定）TC-89：9/2 +| TC-90：1 +| TC-91：9/2+| TC-92：8+| TC-93：9/2+| TC-94：7 +| TC-95： 9/2+| TC-96：7+| TC-97：9/2+| TC-98：6+| TC-99：9/2+| TC-100：1 +| TC-101：9/2 +| TC-102：1 + TC-103：5/2+ TC-104：3+ TC-105：3/2 - TC-106： 1或2（不確定）TC-107：3/2 - TC-108：2 + TC-109：5/2+ TC-110：2 +| TC-111：5/2 + TC-112：2 + TC-113：3/2 - TC-114：2 + TC-115：3/2 - TC-116：2 +| TC-117 ：3/2 - TC-118：2 +

【主要同位素】：

同位素	豐度	半衰期	衰變模式	衰變能量(Mev)	衰變產物
Tc-97	人造	2.6×10^6年	電子捕獲	0.320	Mo97
Tc-98	微量	4.2×10^6年	β衰變	1.796	Ru98
Tc-99	微量	211,100年	β衰變	0.294	Ru99

【不穩定同位素】： TC-96（100小時）TC-95（20小時）TC-94（4.89小時） TC-93（160分鐘）TC-104（18分鐘）TC-101（14.22分）TC-105（7.67分）TC-92（4.25分）TC-91（188秒） TC -103（54.2秒）TC-107（21.2秒）TC-106（35.6秒）TC-100（15.46秒）TC-90（8.7秒）TC-89（12.8秒）| TC-88 （5.8秒）| TC-102（5.28秒）TC-108（5.17秒） TC-87（2.18秒）TC-110（920毫秒）TC-109（860毫秒）TC-111（290 MS） TC-113（170毫秒） TC-114（150毫秒）TC-116（90毫秒）TC-115 TC-112（290毫秒）（73毫秒）TC-86（55毫秒） TC-117（40毫秒）TC-118（30毫秒）TC-85（110納秒）

【中子截面】： 22 B

【元素來源】：是核反應堆的主要裂變產物之一，或採用中子作用於Mo-98製得。在溫度為1000-1100℃時用氫還原硫化物時能製備出金屬鎝。

【元素用途】：

【發現人及發現過程】：佩里厄（Perrier）、塞格瑞（Segre） 時間1937年，在勞倫斯加速器里以氘核轟擊Mo-98而得。

【CAS 號】：7440-26-8

化學性質

鎝的電化學性質介於錸和錳之間，更接近於錸。鎝的重要化合物有兩種氧化鎝、鹵化鎝、兩種硫化鎝等。

鎝在空氣中加熱到500℃時，燃燒生成溶於水的Tc2O7：

4Tc+7O2→2Tc2O7

鎝在氟氣中燃燒生成TcF5和TcF6的混合物，和氯氣反應生成TcCl4和其他含氯化合物的混合物。鎝和硫反應生成TcS2。鎝不和氮氣反應。鎝不溶於氫鹵酸或氨性H2O2中，但溶於中性或酸性的H2O2溶液中。

氧化鎝;terbium oxide

共有7種不定組成，其中以Tb4O7為最穩定的褐色粉狀體。熔點2303℃。磁矩較大為9.63M.B.。其化學性質及製備方法都同於鑭系元素。可製取三基色螢光粉及磁致伸縮材料等。

製取方法

鎝-97可以從氘轟擊鉬所得，鎝-99可以從鈾之裂變作用所得。用氫在500～600℃還原硫化鎝(Tc2S7)或過鎝酸銨,可得金屬鎝。在硫酸溶液中電解過鎝酸銨也可析出金屬鎝。

鎝藥物

99m鎝-植酸鹽

藥物名稱：99m鎝-植酸鹽適應症： 肝、脾掃描。

類別：放射性核素診斷用藥

99m鎝-焦磷酸鹽

;鎝[99mTc]焦磷酸鹽注射液

藥物名稱：99m鎝-焦磷酸鹽

別名： 99m鎝-焦磷酸鹽;鎝[99mTc]焦磷酸鹽注射液

適應症： 骨掃描，心肌顯象。

類別：放射性核素診斷用藥

高鎝[99mTc]酸鈉注射液

藥物名稱：高鎝[99mTc]酸鈉注射液適應症： 腦掃描、甲狀腺掃描均可用高鑄O4。 肝、脾、骨髓掃描用高鎝－S7膠體。腎掃描用高鎝二巰丁二鈉或高鎝DTPA。 胎盤掃描用高鎝HSA。 骨掃描用高鎝磷酸鹽 肺掃描用高鎝（大顆粒聚合物）。
類別：放射性核素診斷用藥

鎝[99mTc]泮替酸鹽

藥物名稱：鎝[99mTc]泮替酸鹽

英文名：Technetium[99mTc]Pentetate
藥理作用： 本品呈高度水溶性，由腎小球濾過隨尿排出。腰穿注入蛛網膜下腔後在腦脊液中擴散和泳動，最後也經腎小球濾過排出。口服不被食管和胃黏膜吸收。
適應症： 用於腎動態顯像，脊髓、腦蛛網膜下腔和腦池顯像等。
用量用法：
1.腎動態顯像：靜注111-296MBq後，用γ相機快速連續採集包括雙腎和部分膀胱區域的放射影像。 2.脊髓蛛網膜下腔和腦池顯像：在腰部脊髓蛛網膜下腔內注入74MBq，24小時內間斷顯像。 3.測定食管通過時間、胃排空時間和胃食管反流：吞咽37MBq本溶液後，連續攝取食管內放射性動態影像，計算食管通過時間。如在溶液完全進入胃內後，在胃部逐漸加壓，觀察食管有無放射性出現以及與壓力大小的關係，可觀察有無胃食管反流。
注意事項： 如發生變色或混濁，則停止使用。
規格： 注射劑：185MBq/2.1mg。
類別：放射性核素診斷用藥

鎝[99mTc]雙半胱乙酯

藥物名稱：鎝[99mTc]雙半胱乙酯

英文名：Technetium[99mTc] L

藥理作用： 本品pH5.0-6.5，半衰期6小時，放射γ射線靜注後可透過完整的血腦屏障而進入腦細胞，且不能反擴散出腦細胞。其進入腦細胞的量與局部腦血流量（rCBF）成正比。

適應症： 用於rCBF顯像和定量測定。

用量用法： 靜註：每人740-1110MBq。注藥前30分鐘口服過氯酸鉀400mg，注藥前10分鐘給患者戴眼罩、耳塞，注射後5分鐘取下。注藥後15-60分鐘進行rCBF顯像。

注意事項： 如發生變色或混濁，則停止使用。

規格： 注射劑：370-5550MBq/1.0mg。

類別：放射性核素診斷用藥

鎝[99mTc]依替菲寧

藥物名稱：鎝[99mTc]依替菲寧
英文名：Technetium[99mTc]Etifenin
藥理作用： 本藥由肝細胞自血液中迅速攝取並分泌入膽汁，經膽道系統進入腸腔而排出。
適應症： 用於膽囊顯影、膽囊功能測定，黃疸鑑別和膽汁反流的診斷。
用量用法： 靜註：空腹2小時以上，靜注74-111MBq，2小時內在上腹部間斷顯像獲得膽道系統動態影像。肝細胞癌診斷和定位需延遲2-5小時顯像。
注意事項： 1.當血清膽紅素>205umol/L時，難以顯影。黃疸鑑別診斷有時需延遲顯像，甚至長達24小時以上。 2.孕婦禁用。 3.如發生變色或混濁，則停止使用。
規格： 注射劑：111MBq/42.7mq。
類別：放射性核素診斷用藥

主要用途

工業用途

因為同位素Tc-97具有260萬年的長半衰期，故用於化學研究。過鎝酸鹽是鋼的良好緩蝕劑。鎝在冶金中用作示蹤劑，還用於低溫化學及抗腐蝕產品中，亦用作核燃料燃耗測定。

醫學用途

鎝99m，一種鎝的半衰期極短的不穩定同位素，是核醫學臨床診斷中套用最廣的醫用核素，常用鎝(Tc-99m)焦磷酸鹽注射液拼音名 （TECHNETIUM [99mTc] PYROPHOSPHATE INJECTION）。用99Tcm標記的用於診斷臟器疾病和功能的放射性顯像劑。從99Mo-99Tcm-發生器用生理鹽水淋洗得到的是99TcmO4-，用於甲狀腺顯像。但多數情況下用還原劑還原成+1，+3，+4和+5價離子與含O，N，S，P等供體原子的化合物反應製成放射性藥的。99Tcm放射性藥物不僅用於狀態圖像診斷，而且還可用於功能(如腦、心肌，肝功能等)診斷，已占診斷用放射性顯像劑的約85%，可用於診斷腦、心肌和腫瘤等疾病和幾乎所有臟器疾病。