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锝（Technetium），元素符號Tc，原子序(xu)數為(wei)43，原子量為(wei)97.9072，在元素周期表中(zhong)屬(shu)ⅦB族，單質為(wei)銀白色(se)金屬(shu)。

1937年，由美國加(jia)州大學(xue)伯克利(li)(li)分校物理學(xue)家(jia)歐內斯特·勞倫斯，使用(yong)回旋加(jia)速器加(jia)速含有一個質子(zi)的氘原子(zi)核去“轟擊(ji)”42號元(yuan)素(su)(su)鉬(mu)，制得了43號新元(yuan)素(su)(su)锝(de)。然(ran)后送(song)給兩位(wei)意大利(li)(li)化學(xue)家(jia)佩里埃（C.Perrier）和埃米(mi)利(li)(li)奧·吉諾·塞(sai)格雷（E.G.Segré）鑒定，最后由兩位(wei)化學(xue)家(jia)向世(shi)界宣布锝(de)元(yuan)素(su)(su)的發現。它是第一個用(yong)人(ren)工方法制得的元(yuan)素(su)(su)，所以(yi)按希臘文Technetos（人(ren)造）命名為Technetium。

研究簡史

锝(de)是首個以(yi)人工方法制(zhi)得(de)的(de)元(yuan)(yuan)素(su)(su)，其(qi)主要來源(yuan)為反應堆中(zhong)鈾裂變產(chan)(chan)物。用(yong)氫在500~600℃還原硫化(hua)锝(de)（Tc2S7）或過锝(de)酸銨(an)(an)，可得(de)金(jin)(jin)屬锝(de)。在硫酸溶液(ye)中(zhong)電(dian)解過锝(de)酸銨(an)(an)也(ye)可析出金(jin)(jin)屬锝(de)。锝(de)的(de)性(xing)質與(yu)同(tong)(tong)族(zu)元(yuan)(yuan)素(su)(su)錸(lai)相似。高溫下(xia)锝(de)與(yu)氧生(sheng)成揮發性(xing)的(de)氧化(hua)物Tc2O7。常見(jian)同(tong)(tong)位素(su)(su)Tc-97的(de)半衰期為260萬年(nian)，可用(yong)作制(zhi)備β射(she)線標準(zhun)源(yuan)。少(shao)量(liang)的(de)（約5×10-5mol）過锝(de)酸銨(an)(an)可使(shi)鋼(gang)材的(de)腐(fu)蝕大為減慢。锝(de)和锝(de)鉬合金(jin)(jin)具有(you)良(liang)好的(de)超(chao)導性(xing)質。1960年(nian)以(yi)前，锝(de)只能小量(liang)生(sheng)產(chan)(chan)，價格曾(ceng)高達2800美元(yuan)(yuan)/克(ke)(ke)；70年(nian)代(dai)末已能進行千克(ke)(ke)量(liang)級(ji)生(sheng)產(chan)(chan)，價格已下(xia)降到60美元(yuan)(yuan)/克(ke)(ke)以(yi)下(xia)。

門捷列夫在建(jian)立元(yuan)(yuan)素周(zhou)期系(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)時候，曾經(jing)預言(yan)它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)存在，命(ming)(ming)名(ming)(ming)它(ta)為(wei)eka-manganese（類錳）。莫斯萊確定(ding)了(le)它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)原子序數為(wei)43。其實(shi)，有(you)關這(zhe)(zhe)(zhe)個(ge)(ge)元(yuan)(yuan)素發現的(de)(de)(de)(de)(de)報(bao)告早在門捷列夫建(jian)立元(yuan)(yuan)素周(zhou)期系(xi)以前就(jiu)開(kai)始了(le)。在1846年，俄羅斯蓋爾(er)曼聲稱，從(cong)(cong)黑色鈦鐵(tie)礦(kuang)中發現了(le)這(zhe)(zhe)(zhe)個(ge)(ge)元(yuan)(yuan)素，就(jiu)以這(zhe)(zhe)(zhe)個(ge)(ge)礦(kuang)石(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)名(ming)(ming)稱命(ming)(ming)名(ming)(ming)它(ta)為(wei)ilmenium，并(bing)且測定(ding)了(le)它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)原子量(liang)約104.6，敘述了(le)它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)些(xie)性(xing)質與錳相似。接著，1877年，俄羅斯圣(sheng)彼得堡的(de)(de)(de)(de)(de)化學(xue)(xue)工程師克恩(en)發表發現了(le)一(yi)種占據鉬和釕之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)(de)新元(yuan)(yuan)素報(bao)告，其原子量(liang)經(jing)測定(ding)等于100。但(dan)它(ta)卻被(bei)另一(yi)些(xie)化學(xue)(xue)家證明是銥、銠和鐵(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)混合(he)物(wu)。亞洲的(de)(de)(de)(de)(de)化學(xue)(xue)家們(men)也不(bu)甘落后(hou)，在1908年，日本化學(xue)(xue)家小川聲稱從(cong)(cong)方釷石(shi)中發現這(zhe)(zhe)(zhe)一(yi)元(yuan)(yuan)素并(bing)命(ming)(ming)名(ming)(ming)為(wei)nipponium；到1924年，又(you)有(you)化學(xue)(xue)家報(bao)告，利用X射線光譜(pu)分析從(cong)(cong)錳礦(kuang)中發現了(le)這(zhe)(zhe)(zhe)一(yi)元(yuan)(yuan)素，命(ming)(ming)名(ming)(ming)為(wei)moseleyum。遲(chi)至1925年，德國科學(xue)(xue)家也宣布，在鈮鐵(tie)礦(kuang)中發現了(le)這(zhe)(zhe)(zhe)一(yi)元(yuan)(yuan)素。但(dan)這(zhe)(zhe)(zhe)些(xie)發現都沒有(you)被(bei)證實(shi)和承(cheng)認(ren)。

于是(shi)43號(hao)元(yuan)素(su)(su)被(bei)認為是(shi)“失(shi)蹤了”的(de)元(yuan)素(su)(su)。后來，物(wu)理(li)(li)學(xue)家們的(de)“同位素(su)(su)統計規(gui)則(ze)”解釋了它(ta)“失(shi)蹤”的(de)緣由(you)。這個(ge)規(gui)則(ze)是(shi)1924年(nian)前蘇(su)聯學(xue)者蘇(su)卡列(lie)夫提出(chu)來的(de)，在1934年(nian)被(bei)德(de)國(guo)物(wu)理(li)(li)學(xue)家馬陶(tao)赫確定(ding)。根據這個(ge)規(gui)則(ze)，不能有(you)核電荷(he)僅僅相(xiang)(xiang)差一個(ge)單位的(de)穩定(ding)同量(liang)(liang)素(su)(su)存(cun)(cun)在。同量(liang)(liang)素(su)(su)是(shi)指質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)數(shu)(shu)相(xiang)(xiang)同而(er)原(yuan)子(zi)序數(shu)(shu)不同的(de)原(yuan)子(zi)，如Ar-40、K-40、Ca-40都有(you)相(xiang)(xiang)同的(de)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)40。由(you)于它(ta)們的(de)原(yuan)子(zi)序數(shu)(shu)不同，所以(yi)(yi)它(ta)們處在元(yuan)素(su)(su)周期表(biao)不同的(de)位置上(shang)，因而(er)又(you)稱(cheng)異位素(su)(su)。锝前后的(de)兩個(ge)元(yuan)素(su)(su)鉬(mu)（42）、釕（44）分(fen)別有(you)一連串質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)數(shu)(shu)94~102之間(jian)穩定(ding)同位素(su)(su)存(cun)(cun)在，所以(yi)(yi)再也不能有(you)锝的(de)穩定(ding)同位素(su)(su)存(cun)(cun)在，因為锝的(de)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)數(shu)(shu)應當是(shi)在這些(xie)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)數(shu)(shu)之間(jian)。

在1936-1937年(nian)首先(xian)實現了人工方法制取它。1936年(nian)底意(yi)大(da)利年(nian)輕的(de)(de)(de)物(wu)理學家謝格爾(er)到美(mei)國伯克利（Berkeley）進修。他(ta)(ta)利用那里一臺先(xian)進的(de)(de)(de)回旋加(jia)速器，用氘核(he)照射鉬，并(bing)(bing)把照射過的(de)(de)(de)鉬帶回意(yi)大(da)利帕勒莫（Palerma）大(da)學。他(ta)(ta)在化學教(jiao)授彼利埃協助下，經歷近(jin)半年(nian)時(shi)間，分離出10-10克的(de)(de)(de)Tc-99，并(bing)(bing)確定新元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)性質與(yu)錸(lai)非常相(xiang)似，而與(yu)錳的(de)(de)(de)相(xiang)似程(cheng)度較差。隨后，二(er)人從鈾(you)的(de)(de)(de)裂(lie)變(bian)產物(wu)中得(de)到锝的(de)(de)(de)許多(duo)同位素(su)，自然界僅發現極(ji)少量的(de)(de)(de)锝-99；已發現質量數90～110的(de)(de)(de)全部锝同位素(su)。在1962年(nian)，B.T.Kenna及P.K.Kurod在非洲的(de)(de)(de)一個(ge)八水化三(san)鈾(you)礦中，從鈾(you)-238的(de)(de)(de)裂(lie)變(bian)物(wu)之中，找到了微量的(de)(de)(de)锝-99。

锝長(chang)久以(yi)來(lai)折磨(mo)著化學家們(men)，因(yin)為不能找到(dao)它。我們(men)現(xian)在(zai)知道(dao)它所有的(de)(de)同位素都是放射性的(de)(de)，而且(qie)任何(he)來(lai)自(zi)地球地殼的(de)(de)這種(zhong)元(yuan)素的(de)(de)礦物早已衰(shuai)變(bian)。（其壽(shou)命最長(chang)的(de)(de)同位素的(de)(de)半(ban)衰(shuai)期是4百萬年。）即便如此，有些锝原子會在(zai)鈾(you)發生(sheng)核(he)裂變(bian)產(chan)生(sheng)，一噸鈾(you)只有約1毫克锝。在(zai)20世紀(ji)20年代(dai)聲明發現(xian)了(le)這個元(yuan)素，或者說至少是觀(guan)察(cha)到(dao)了(le)它的(de)(de)光譜了(le)，不能被完(wan)全(quan)低估。

锝是由Emilio Segrè于1937年在意大利被(bei)發現的(de)。他(ta)研究(jiu)來自(zi)加利福(fu)尼(ni)亞(ya)的(de)鉬(mu)，這(zhe)(zhe)需要(yao)暴露(lu)在高能量(liang)的(de)輻射(she)中，他(ta)發現锝出現了(le)并(bing)分離了(le)它，今天，這(zhe)(zhe)種元素從(cong)廢核(he)燃料棒中成(cheng)噸提取。

理化性質

物理性質

元素名稱：锝

元素符號：Tc

元(yuan)素原子量(liang)：97.9072（Tc-98）；96.906365358（Tc-97）

元素類別：放(fang)射性金(jin)屬(shu)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：

第一電離(li)能：702kJ/mol；

第(di)二電離能：1472kJ/mol；

第三(san)電離(li)能：2850kJ/mol；

第四電離能：4100kJ/mol；

第(di)五電離能(neng)：5700kJ/mol；

第六電離(li)能：7300kJ/mol；

第(di)七(qi)電離(li)能：9100kJ/mol。

氧(yang)化態：+4、+5、+6、+7

晶體結構：密(mi)排六方晶胞

晶(jing)胞參數：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

地殼豐(feng)度：5×10-16%

摩爾體積(ji)：8.52cm3/mol

受拉屈服強度：1.29GPa

極限抗(kang)拉強度：1.51GPa

導熱率(lv)：51W/(m K)

電阻率：2×10-7Ωm

電導率：5×106S/m

磁性特征：順磁性

電(dian)負性：1.9（鮑林標(biao)度(du)）

原(yuan)子半徑：135pm

電子親(qin)和力：53kJ/mol

共價半(ban)徑：147pm

放射性(xing)比度：32MBq/g

衰變方式：β衰變

體積磁化率：3.933×10-4

質量磁化率(lv)：3.42×10-8m/kg

摩(mo)爾磁化率：3.352×10-9m/mol

摩爾熱(re)容：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)在空氣中的反應活性，比在周期(qi)表中緊挨(ai)在锝(de)(de)(de)上面的錳弱，而與在周期(qi)表中緊挨(ai)在锝(de)(de)(de)下面的錸相當。锝(de)(de)(de)在空氣中只能緩(huan)慢(man)地失去(qu)光(guang)澤，生產出來的锝(de)(de)(de)一般是(shi)粉末狀(zhuang)或海綿狀(zhuang)的，這(zhe)樣會大(da)大(da)提(ti)高锝(de)(de)(de)的反應活性，在氧(yang)氣中加熱锝(de)(de)(de)，會生成氧(yang)化锝(de)(de)(de)（Ⅶ）（七氧(yang)化二锝(de)(de)(de)，Tc?O?）。

锝(de)(de)在氟氣(qi)中(zhong)燃(ran)燒生(sheng)(sheng)成(cheng)TcF5和(he)TcF6的混合物(wu)，和(he)氯氣(qi)反應生(sheng)(sheng)成(cheng)TcCl4和(he)其他含氯化合物(wu)的混合物(wu)。锝(de)(de)和(he)硫反應生(sheng)(sheng)成(cheng)TcS?。锝(de)(de)不和(he)氮氣(qi)反應。锝(de)(de)不溶于氫鹵酸(suan)或(huo)氨性(xing)H?O?中(zhong)，但溶于中(zhong)性(xing)或(huo)酸(suan)性(xing)的H?O?溶液中(zhong)。

制備方法

金(jin)屬锝的(de)(de)制備可(ke)(ke)在(zai)具備嚴格(ge)的(de)(de)安(an)全條(tiao)件下(xia)(xia)進行(xing)，可(ke)(ke)用氫氣(qi)在(zai)700一900℃下(xia)(xia)還(huan)原高锝酸銨(an)得到(dao)銀灰色的(de)(de)純锝粉，也可(ke)(ke)用氫氣(qi)在(zai)1100℃時(shi)還(huan)原七硫化二锝制取。NH?TcO?在(zai)1mol/dm3H?SO?溶液中(zhong)電解(jie)，在(zai)銅陰極(ji)上可(ke)(ke)得到(dao)光(guang)亮的(de)(de)純锝鍍層。還(huan)可(ke)(ke)在(zai)赤熱條(tiao)件下(xia)(xia)分解(jie)（NH?）zTcCI。得到(dao)純锝粉。

原子反應堆核燃料(liao)再處(chu)理時的副(fu)產(chan)品中，含有(you)壽命較長的同位素99Tc。此(ci)元素現已可以(yi)大量的制得，并(bing)有(you)市(shi)售。使(shi)用(yong)锝的實驗室(shi)以(yi)及實驗條件(jian)必須在(zai)滿足(zu)非密封射線源處(chu)理條件(jian)要(yao)求下(xia)進(jin)行(xing)。

由于99Tc的半衰期約為(wei)108年，所以1g的99Tc，約為(wei)16mci，1mci約為(wei)60mg的99Tc。處理時必須十分(fen)小心。

制法(fa) 市售品(pin)系從(cong)核裂變產物中(zhong)分(fen)離出(chu)來(lai)的產品(pin)，大部分(fen)為99Tc。通(tong)常可購入(ru)高锝酸銨NH?TcO?這一類型的產品(pin)1mci單位(wei)。除此以(yi)(yi)外，也有通(tong)過與鉬(mu)(mu)核的(n，γ)反應，生(sheng)成壽命更長(chang)的同位(wei)素(su)，但鉬(mu)(mu)的吸(xi)收截(jie)面(mian)積(ji)小，而(er)且(qie)從(cong)大量的鉬(mu)(mu)中(zhong)分(fen)離很復雜，故難(nan)以(yi)(yi)得(de)到。

99Tc本(ben)身的(de)(de)放射線是所謂軟性(xing)(soft)的(de)(de)β射線，比(bi)起處(chu)理鐳(lei)、釙來，其實驗還是較易(yi)進行的(de)(de)。但必須時刻記(ji)住：本(ben)品是放射性(xing)元素，不得任意將其舍棄，而應加以回收。由于本(ben)品價格昂貴，故進行回收是極(ji)有(you)意義的(de)(de)工作。

回(hui)收時，用(yong)(yong)過氧化(hua)(hua)氫或過二硫酸(suan)(suan)銨(NH?)?S?O8進行氧化(hua)(hua)，使其成為高锝酸(suan)(suan)根離(li)子(zi)TcO-?的(de)形式，然后以(yi)(yi)高氯酸(suan)(suan)根離(li)子(zi)作為載(zai)體，使之析(xi)出四苯基砷鹽沉淀。也可用(yong)(yong)錸作載(zai)體。此外，七價锝用(yong)(yong)七價錸作載(zai)體時，經硫化(hua)(hua)氫處理，锝變成Tc?S7的(de)沉淀而加以(yi)(yi)分(fen)離(li)。

金(jin)屬锝的(de)制(zhi)備(bei)(bei)須在(zai)(zai)具(ju)備(bei)(bei)嚴格的(de)安全條(tiao)件下(xia)(xia)進(jin)行。可(ke)用氫氣在(zai)(zai)700～900℃下(xia)(xia)還原高(gao)锝酸銨得到(dao)銀灰色的(de)純锝粉，也可(ke)用氫氣在(zai)(zai)1100℃時還原七硫化二锝制(zhi)取。NH?TcO?在(zai)(zai)1mol/L H?SO?溶液中電解，在(zai)(zai)銅陰極上可(ke)得到(dao)光亮的(de)純锝鍍層。還可(ke)在(zai)(zai)赤熱條(tiao)件下(xia)(xia)分解(NH?)?TcCl6得到(dao)純锝粉。

應用領域

工業用途

因為同(tong)位素(su)Tc-97具(ju)有260萬(wan)年的(de)長半(ban)衰(shuai)期(qi)，故用(yong)于化學研究。過锝酸鹽是鋼的(de)良好緩蝕劑(ji)。锝在冶金中(zhong)用(yong)作(zuo)(zuo)示蹤劑(ji)，還(huan)用(yong)于低溫化學及(ji)抗腐蝕產品中(zhong)，亦(yi)用(yong)作(zuo)(zuo)核燃料燃耗測定。

醫學用途

锝(de)(de)99m，一種锝(de)(de)的半衰期(qi)極短的不穩定同位素，是(shi)核(he)醫學臨(lin)床(chuang)診(zhen)(zhen)斷(duan)中(zhong)應用(yong)(yong)(yong)(yong)最廣的醫用(yong)(yong)(yong)(yong)核(he)素，常用(yong)(yong)(yong)(yong)锝(de)(de)（Tc-99m）焦(jiao)磷酸鹽注射(she)液(ye)拼(pin)音名。用(yong)(yong)(yong)(yong)99Tcm標(biao)記的用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)診(zhen)(zhen)斷(duan)臟(zang)器疾(ji)(ji)病(bing)和功能的放射(she)性(xing)顯像劑。從99Mo-99Tcm-發生器用(yong)(yong)(yong)(yong)生理鹽水淋洗得到的是(shi)99TcmO4-，用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)甲狀腺顯像。但多(duo)數情況下用(yong)(yong)(yong)(yong)還(huan)原(yuan)(yuan)劑還(huan)原(yuan)(yuan)成(cheng)+1、+3、+4和+5價離子與含O、N、S、P等供(gong)體原(yuan)(yuan)子的化(hua)合物(wu)反應制成(cheng)放射(she)性(xing)藥(yao)的。99Tcm放射(she)性(xing)藥(yao)物(wu)不僅(jin)用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)狀態圖像診(zhen)(zhen)斷(duan)，而且還(huan)可用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)功能（如腦、心肌(ji)(ji)，肝功能等）診(zhen)(zhen)斷(duan)，已占診(zhen)(zhen)斷(duan)用(yong)(yong)(yong)(yong)放射(she)性(xing)顯像劑的約85%，可用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)診(zhen)(zhen)斷(duan)腦、心肌(ji)(ji)和腫瘤(liu)等疾(ji)(ji)病(bing)和幾乎所有臟(zang)器疾(ji)(ji)病(bing)。