טכנציום

טכנציום (Technetium) הוא יסוד כימי שסמלו הכימי Tc ומספרו האטומי 43. דמיטרי מנדלייב חזה תכונות רבות של יסוד זה, זמן רב לפני גילויו. בשנת 1937 נתגלה איזוטופ הטכנציום ⁹⁷Tc, והיה ליסוד המלאכותי הראשון שנוצר במעבדה (מכאן שמו; ביוונית τεχνητός - טכנטוס - שמשמעו "מלאכותי"). בטבע טכנציום מופיע רק במכרות אורניום כתוצר פירוק של אטומי אורניום.

טכנציום

רותניום - טכנציום - מוליבדן
Mn Tc Re       43 Tc                                                                                                                                                                                                                                                                                           הטבלה המחזורית
נתונים בסיסיים
מספר אטומי	43
סמל כימי	Tc
סדרה כימית	מתכות מעבר
תכונות אטומיות
משקל אטומי	98 u
סידור אלקטרונים ברמות אנרגיה	2, 8, 18, 13, 2
קונפיגורציה אלקטרונית	[Kr] 4d⁵ 5s²
דרגות חמצון	4, 6, 7
תכונות פיזיקליות
צפיפות	11,500 kg/m3
מצב צבירה בטמפ' החדר	מוצק
נקודת רתיחה	4,538K (4,264.85°C)
נקודת התכה	2,430K (2,156.85°C)
לחץ אדים	0.0229Pa ב-2,473K
שונות
אלקטרושליליות	1.9
קיבול חום סגולי	210 J/(kg·K)
מוליכות חשמלית	6.1 106/m·Ω
מוליכות חום	50.6 W/(m·K)
אנרגיית יינון ראשונה	702 kJ/mol
היסטוריה
מגלה	אמיליו סגרה
תאריך גילוי	1937
נקרא על שם	טכניקה

תכונות

טכנציום הוא מתכת כסופה אפורה ורדיואקטיבית. באוויר לח טכנציום מתחמצן ל-TcO₂ או ל-Tc₂O₇. כשטכנציום נמצא בצורת אבקה הוא יכול לבעור. טכנציום מסיס בחומצה חנקתית, חומצה גופרתית, אבל לא בחומצה הידרוכלורית. מתחת לטמפרטורה של 11.2K יש לטכנציום עומק חדירה מגנטי הגבוה ביותר לאחר ניאוביום.

שימושים

רפואה גרעינית

^99mTc (ה-"m" מסמל איזומר גרעיני יציב למחצה; צורה זו של הטכנציום דועכת ל-⁹⁹Tc, צורה פחות רדיואקטיבית, הפולטת קרינת בטא חלשה בלבד) זמן מחצית החיים שלו קצר ועומד על 6.01 שעות בלבד. זמן מחצית החיים הקצר מבטיח שהחולה יחשף פרק זמן קצר בלבד לקרינה המסוכנת ולכן אפשר להשתמש בו כסמן רדיואקטיבי לרפואה גרעינית. טכנציום מוזרק לגוף ולאחר מספר שעות משתמשים בציוד מיוחד שמאתר קרני גמא שנפלטות ממנו. הטכנציום נקשר לגידול סרטני ומכך ניתן להסיק שהמקום בו נמצא הריכוז הגבוה ביותר נמצא גם הגידול.

כשטכנציום משולב עם בדיל הוא נקשר לתאי דם אדומים וכך ניתן למפות את מערכת כלי הדם בגוף. קרינה שנפלטת מ-^99mTc נשמרת ברמה נמוכה על מנת לגרום כמה שפחות נזק.

תעשייה

ל-^95mTc יש זמן מחצית חיים של 61 ימים הוא משמש כסמן רדיואקטיבי בלמידת תנועותיו במערכות של בעלי חיים וצמחים. כמו רניום ופלדיום, טכנציום יכול להיות מועיל בזירוז בתגובות כימיות מסוימות, אבל הרדיואקטיביות שלו יכולה להוות בעיה כשמתחשבים בבטיחות.

נוכחות של היון TcO₄^- במים בריכוז נמוך (5×10-5 M) יכולה להגן על פלדה מקורוזיה, הריכוז הנמוך שנדרש מהווה יתרון על פתרונות אחרים כמו היון CrO₄^2- שזקוק לריכוז גבוה פי עשרה על מנת להגיע לאותן תוצאות.

היסטוריה

במשך מספר שנים היה מקום ריק בין מוליבדן (יסוד 42) ורותניום (יסוד 44). מיקומו בטבלה המחזורית גרם לחוקרים לחשוב שיהיה קל יותר למצוא אותו מאשר יסודות חסרים אחרים. ב-1828 חשבו שמצאו אותו במכרה פלטינה והשם פוליניום ניתן לו. בסופו של דבר התברר שזה בסך הכול אירידיום לא טהור. דמיטרי מנדלייב חזה שלטכנציום יהיו תכונות כימיות דומות לאלו של מנגן ונתן לו את השם אקא מנגן.

ב-1877 כימאי רוסי בשם סרגיי קרן דיווח על גילויו של היסוד הנעלם במכרה פלטינה. הוא נתן לו את השם דאוויום. אחרי בדיקה של כימאי אנגלי התברר שהחומר שקרן גילה היה תערובת של אירידיום, רודיום וברזל.

יסוד 43 התגלה סופית בניסוי שנערך ב-1937, שבו מצא אמיליו סגרה מאוניברסיטת פלרמו את האיזוטופ ⁹⁷Tc בדוגמה של מוליבדן (הדוגמה הופצצה בדאוטריום, איזוטופ של מימן). השם טכנציום ניתן על שם המילה "מלאכותי" בלטינית. טכנציום היה היסוד המלאכותי הראשון שהופק על ידי האדם.

צורה בטבע

מכיוון שטכנציום בלתי יציב, מעט ממנו נוצר באורח טבעי בקרום כדור הארץ בדעיכה של אורניום. ב-1999 דייוויד קארטיס העריך שקילו אורניום מכיל 1 ננוגרם טכנציום. בנוסף לכך טכנציום נצפה בענקים אדומים בחלל (סוגים S-, M-, N-) בספקטרום הייחודי לו.

אמצעי זהירות

כל האיזוטופים של טכנציום הם רדיואקטיביים, אך לא מהווים סכנה מכיוון שכמעט ולא נמצאים בטבע. לטכנציום אין תפקיד ביולוגי ובמצב נורמלי הוא לא נמצא בגוף האדם.

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא טכנציום בוויקישיתוף

• פרסום ראשון: בגלל מחסור צפוי בחומר רדיואקטיבי ברפואה - סכנה לביצוע בדיקות קריטיות בבתי חולים
• מארק פֶּפּלוֹ, ‏מחסור באיזוטופ נדיר עומד לסכן את בריאותם של מיליונים, במדור סיינטיפיק אמריקן של מכון דוידסון, 23 במרץ 2017
• טכנציום ב-Webelements (אנגלית)
• טכנציום, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)