ליסוד הכימי טכנציום יש את המספר האטומי 43 ואת האות Tc כסמל שלו. זהו היסוד הקל ביותר עם איזוטופים רדיואקטיביים. טכניום מיוצר כיסוד סינטטי רק בעת הצורך. המקורות הנפוצים ביותר של טכניום טבעי הם עפרות אורניום ותוריום, המייצרות אותו באופן ספונטני על ידי ביקוע, או עפרות מוליבדן, המייצרות אותו על ידי לכידת נויטרונים. ממוקם בין היסודות רניום ומנגן בקבוצה 7 של הטבלה המחזורית, התכונות הכימיות של מתכת המעבר הגבישית, כסופה-אפורה זו נמצאות באמצע הדרך בין אלו של שני היסודות הסמוכים. 99Tc הוא האיזוטופ הנפוץ ביותר, המופיע באופן טבעי רק בכמויות קורט.
הרפואה הגרעינית משתמשת ב-technetium-99m, איזומר גרעיני קצר עם זמן מחצית חיים הפולט קרני גמא, למספר הליכים, כולל אבחנה של סרטן העצמות. מצב היסוד של טכנציום-99 משמש כמקור לחלקיקי בטא שאינם פולטים קרני גמא. איזוטופים טכנציום ארוכים המיוצרים באופן מסחרי מתקבלים ממוטות דלק גרעיניים והם תוצרי לוואי של ביקוע אורניום-235 בכורים גרעיניים. גילוי הטכנציום בענקים אדומים ב-1952 תרם להדגמה שכוכבים יכולים ליצור יסודות כבדים יותר מכיוון שאפילו איזוטופ הטכנציום בעל זמן מחצית החיים הארוך ביותר (4,21 מיליון שנים) הוא קצר יחסית.
היסטוריית הטכניום
בגרסאות המוקדמות של הטבלה המחזורית שהציע דמיטרי מנדלייב, משנות ה-1860 עד 1871, היה פער בין מוליבדן (יסוד 42) לרותניום (יסוד 44). מנדלייב חזה ב-1871 שהיסוד החסר הזה ימלא את החלל מתחת למנגן ויהיה בעל מבנה כימי דומה. מכיוון שהיסוד החזוי היה נמוך במיקום אחד מהיסוד הידוע מנגן, מנדלייב העניק לו את שם הביניים "אקמנגן" (מהמילה בסנסקריט "eka" שפירושה "אחד").
לפני ואחרי פרסום הטבלה המחזורית, מדענים מוקדמים רבים היו להוטים להיות הראשונים למצוא ולתאר את היסוד החסר. בהתבסס על פריסת הטבלה, זה אמור להיות קל יותר למצוא אותו מאשר אלמנטים אחרים שטרם התגלו.
יסודות 75 ו-43 התגלו בשנת 1925 על ידי הכימאים הגרמנים וולטר נודק, אוטו ברג ואידה טאקה. אלמנט 43 נקרא מזוריום לכבוד מזוריה בפרוסיה המזרחית, שהייתה עיר הולדתו של וולטר נודק וכיום היא חלק מפולין.
השם גרם לעוינות רבה בקהילה המדעית, שכן הצבא הגרמני הביס את הצבא הרוסי באזור מסוריה במהלך מלחמת העולם הראשונה. כשהנודקים המשיכו להחזיק במשרות אקדמיות בזמן שהנאצים היו בשלטון, החשדנות והעוינות לטענות לגלות אלמנט 43 נמשכו. הצוות השתמש באלומת אלקטרונים כדי לפוצץ את הקולומביט, ועל ידי ניתוח ספקטרוגרמות פליטת קרני הרנטגן, הם הצליחו לקבוע שקיים יסוד 43. בשנת 1913 פיתח הנרי מוסלי נוסחה הקושרת את המספר האטומי לאורך הגל של נוצרו קרני רנטגן. הצוות טען שגילה אות רנטגן חלש באורך גל הקשור לאלמנט 43.
נסיינים מאוחרים יותר לא הצליחו לאשר את הגילוי הזה, ולכן הוא נחשב כשקרי. עם זאת, יסוד 1933 כונה מזוריום בסדרת מאמרים על גילוי היסודות שפורסמו ב-43.
עם זאת, המחקר של פול קורודה על כמות הטכניום שניתן למצוא בעפרות שהם חקרו - כמות של 3×10-11 מיקרוגרם/ק"ג של עפרה לא היו עוברים ולכן לא ניתן היה לזהות אותו בשיטות של הנודקים - מה שמפריך כמה ניסיונות עדכניים יותר להצדיק את טענות הנודקים.
קרלו פרייר ואמיליו סגרה ערכו ניסוי באוניברסיטת פאלרמו בסיציליה בשנת 1937 שהוכיח את קיומו של יסוד 43.
במהלך נסיעתו לארצות הברית באמצע 1936, ביקר סגר באוניברסיטת קולומביה בניו יורק ובמעבדה הלאומית לורנס ברקלי בקליפורניה. הוא שכנע את ארנסט לורנס, יוצר הציקלוטרון, לאפשר למכשיר להחזיר חלק מהשרידים הרדיואקטיביים שלו. חתיכת נייר כסף מוליבדן מהמסיט של הציקלוטרון נשלחה אליו בדואר על ידי לורנס.
סגרה נעזר בעמיתו פרייר כדי להראות, באמצעות כימיה השוואתית, שפעילות המוליבדן אכן נבעה מיסוד בעל מספר אטומי 43. ב-1937 הם הצליחו להפריד בין טכנציום-95m וטכנציום-97.
גורמים רשמיים באוניברסיטת פאלרמו ביקשו מהם לקרוא לתגליתם "פנורמיום" לכבוד השם הלטיני של העיר, פאנורמוס. מכיוון שאלמנט 43 היה היסוד הראשון שנוצר באופן מלאכותי, הוא קיבל את השם "מלאכותי" בשנת 1947, שנגזר מהמילה היוונית ל-v. סגר ביקר בברקלי פעם נוספת ונתקל בגלן טי סיבורג. הם זיהו Technetium-99m, איזוטופ גרורתי המשמש כיום בכעשרה מיליון הליכי אבחון רפואיים בשנה.
החתימה הספקטרלית של טכנטיום התגלתה בשנת 1952 על ידי האסטרונום הקליפורני פול וו. מריל באור של ענקים אדומים מסוג S.
למרות שהכוכבים עמדו למות, היסוד קצר המועד היה בשפע; זה הראה שהיסוד נוצר באמצעות תהליכים גרעיניים בתוך הכוכבים.
נתונים אלה תמכו ברעיון שסינתזה גרעינית של כוכבים מייצרת יסודות כבדים יותר. תצפיות כאלה סיפקו לאחרונה ראיות לכך שאלמנטים נוצרים באמצעות לכידת נויטרונים בתהליך ה-s.
מאז, נעשו מאמצים רבים למצוא מקורות טבעיים של טכניום במינרלים יבשתיים.
Technetium-238, המופיע כתוצר לוואי של ביקוע ספונטני של אורניום-99, בודד וזוהה בשנת 1962 ברמות קטנות ביותר (כ-0,2 ng/kg) ב-pitchblende בקונגו הבלגית. ישנן עדויות לכך שכמויות ניכרות של טכנציום-99 מיוצרות בכור הביקוע הגרעיני הטבעי של אוקלו, ולאחר מכן מומרות לרותניום-99.
תכונות גשמיות
טכניום היא מתכת רדיואקטיבית הדומה למראה פלטינה ומופיעה בדרך כלל כאבקה אפורה. המבנה הגבישי של המתכת הטהורה הננודית הוא מעוקב, בעוד שמבנה הגביש של המתכת הטהורה בתפזורת הוא ארוז בצורה משושה. ספקטרום ה-Tc-99-NMR של טכניום מחסנית משושה מחולק ל-9 לוויינים, בעוד זה של טכניום מפוזר ננו אינו מחולק. קווי פליטה ייחודיים של טכניום אטומי נמצאים באורכי גל 363.3 ננומטר, 403.1 ננומטר, 426.2 ננומטר, 429.7 ננומטר ו-485.3 ננומטר.
מכיוון שדיפולים מגנטיים בצורת מתכת הם רק פרמגנטיים חלש, הם מיישרים קו עם שדות מגנטיים חיצוניים, אך מאמצים כיוונים אקראיים כאשר השדה נסוג. טכניום טהור מתכתי חד-גביש הופך למוליך-על מסוג II בטמפרטורות הנמוכות מ-7,46 K. לטכניום יש את עומק החדירה המגנטי הגבוה ביותר מכל יסוד מלבד ניוביום מתחת לטמפרטורה זו.
מקור: ויקיפדיה
Günceleme: 08/05/2023 13:11