Tecnecio
El tecnecio és el més llauger dels elements químics que no conten en isòtops estables i el primer element sintètic que es troba en la taula periòdica. El seu número atómico és el 43 i el seu símbol és Tc. Les propietats químiques d'este metal de transició cristalino de color gris plateado són intermiges a les del reni i les del manganeso. El seu isòmer nuclear 99mTc, de molt curta vida i emissor de rajos gamma, s'usa en medicina nuclear per a efectuar una àmplia varietat de proves diagnòstiques. El 99Tc s'usa com a font de partícules beta lliure de l'emissió de rajos gamma. l'anión pertecnetato (TcO4-) s'ampra com a inhibidor de corrosió anódica para acers.
Ans que fora descobert, moltes de les propietats de l'element 43 varen ser predites per Dmitri Mendeleev, qui va reservar un espai en la seua taula periòdica per a un hipotètic element que va cridar eka - manganeso. En 1937, l'isòtop 97Tc es va convertir en el primer element produït de forma predominantment artificial, d'ahí el seu nom (del grec τεχνητός, que significa ‘artificial’). La majoria del tecnecio produït en la Terra s'obté com a subproducte de la fissió de el 235O en els reactors nuclears i s'extrau de les varetes de combustible nuclear. Cap isòtop del tecnecio posseïx un periodo de semidesintegración major de 4,2 millons d'anys (el cas concret de el 98Tc), aixina que la seua detecció en jagantes roges en 1952 va ajudar a reforçar la teoria de que en les estrelas poden generar-se elements pesats. En la Terra, el tecnecio es troba en traces detectables com a producte de la fissió espontànea en minerals d'urani per acció de la captura de neutrons en menas de molibdeno.
Propietats físiques i químiques
[editar | editar còdic]El tecnecio és un metal radiactiu de color gris plateado en una apariència similar al metal platí. No obstant, quan s'obté generalment té la forma de pols grisáceo. l'estructura cristalina del Tc metal pur a granel és hexagonal i compacta, i les estructures cristalines del metal pur nanodisperso són cúbiques.[1]La seua posició en la taula periòdica està entre el molibdeno i el ruteni, i com prediuen les lleis periòdiques, les seues propietats són intermiges a estos dos metals. El tecnecio, de la mateixa manera que el prometio, és excepcional entre els elements llaugers, ya que no posseïx cap isòtop estable (i, no obstant, està rodejat per elements que sí els tenen).cita requerida
Donada la seua inestabilitat, el tecnecio és extremadament escàs en la Terra. No eixercita cap paper biològic i, en condicions normals, no es troba en el cos humà. La forma metàlica del tecnecio es desluce ràpidament en presència d'aire humit.cita requerida
Els seus òxits són el TcO2 i el Tc2O7. Baix condiciones oxidants, el tecnecio (VII) existix en forma de anión pertecnetato, TcO4-. Els estats d'oxidació més habituals del tecnecio són 0, +2, +4, +5, +6 i +7.[2] Quan el tecnecio està polvorisat, ardix en presència d'oxigen.[3] Es dissol en aigua regio, àcit nítric i en àcit sulfúric concentrat, pero no en àcit clorhídric. Posseïx llínees espectrals característiques a les següents llongituts d'ona: 363 nm, 403 nm, 410 nm, 426 nm, 430 nm i 485 nm.[4] Els paràmetros de cela unitària del metal Tc ortorrómbico es varen informar quan el Tc està contaminat en carbono (a = 0,2805(4), b = 0,4958(8), c = 0,4474(5) nm per a Tc-C en 1,38 % en pes de C i a = 0,2815(4), b = 0,4963(8), c = 0,4482(5) nm per a Tc-C en 1,96 % en pes de C).[5]
La forma metàlica és llaugerament paramagnética, és dir, els seus dipols magnètics s'alineen en els camps magnètics externs, a pesar de que el tecnecio normalment no és magnètic.[6] l'estructura cristalina del metal presenta un empaquetamiento hexagonal compacte (empaque hexagonal més propenc d'esferes, tipo magnesi). Un cristal aïllat de pur tecnecio metàlic es convertix en un superconductor de tipo II a una temperatura de 7,46 K; l'irregularitat dels cristals i les traces d'impurees eleven este valor a 11,2 K per al cas d'un tecnecio polvorisat d'una purea del 99,9 %.[7] Per baix d'esta temperatura, el tecnecio posseïx una molt alta profunditat de penetració magnètica, la major de tots els elements despuix del niobi.[8]
El tecnecio és generat en els processos de fissió nuclear, i es propaga més fàcilment que molts atres radionúclits. És important la comprensió de la seua toxicitat en animals i humans, pero les proves experimentals són escasses. Sembla tindre baixa toxicitat química. La seua toxicitat radiològica (per unitat de massa) varia en funció del compost, el tipo de radiació de l'isòtop en qüestió i la seua periodo de semidesintegración. El 99mTc és particularment atractiu per les seues aplicacions mèdiques. La màxima radiació que presenta este isòtop és de rajos gamma en la mateixa llongitut d'ona que els rajos X amprats per al diagnòstic comú, oferint la penetració adequada i causant danys mínims. Tot açò, unit al curt periodo de semidesintegración del seu isòmer nuclear metaestable i al relativament llarc periodo de semidesintegración de l'isòtop produït 99Tc que permet que siga eliminat de l'organisme ans que es desintegre, fa que un escàner nuclear de 99mTc típic suponga una dosis relativament baixa de radiació administrada.[7]
Tots els isòtops del tecnecio deuen manejar-se en esment. El més comú d'ells, el 99Tc, és un dèbil emissor de partícules beta; este tipo de radiació pot detindre-la les parets de l'instrumental de cristal del laboratori. Quan són detingudes, s'emeten rajos X de baixa intensitat, pero una separació d'uns 30 cm basta per a que afecte al nostre organisme. El risc principal quan es treballa en tecnecio és l'inhalació de la pols; la contaminació radiactiva que açò produïx en els pulmons supon un risc molt significatiu de càncer. Per a la majoria de treballs en tecnecio, la manipulació cuidadosa baix una campana extractora sol ser suficient; no es requerix l'us d'una cambra seca en guants.[7]
Aplicacions
[editar | editar còdic]Medicina nuclear
[editar | editar còdic]El 99mTc (la «m» indica que és un isòmer nuclear metaestable) és el radioisòtop més utilisat en la pràctica diagnòstica, estimant-se que el 80 % dels procediments de medicina nuclear ho utilisen.[9] S'usa principalment en procediments de diagnòstic de funcionament d'òrguens del cos humà, per eixemple, com marcador radiactiu que l'equipament mèdic pot detectar en el cos humà.[10] Este isòtop s'adapta molt be al seu us, ya que emet rajos gamma fàcilment detectables en una energia de 140 keV, i el seu periodo de semidesintegración és de 6,0058 hores (és dir, en 24 hores es desintegren quinze dieciseisavos del total per a originar 99Tc).[11] El llibre Technetium, de Klaus Schwochau, enumera 31 radiofármacos basats en el 99mTc usats en estudis funcionals del cervell, el miocardi, la glándula tiroidea, els pulmons, el fege, la vesícula biliar, els renyons, l'esquelet, la sanc i els tumorés.
l'inmunoescintografía incorpora 99mTc a un anticòs monoclonal, una proteïna del sistema inmunitario capaç d'unir-se a cèlulas cancerorsoes. Poques hores despuix de l'injecció, es detecten els rajos gamma emesos per el 99mTc en el corresponent equip mèdic; altes concentracions indiquen on es localisa el tumor. Esta tècnica és particularment útil per a detectar tumors difícils de localisar, com els que afecten al intestí. Estos anticòss modificats són comercialisats per l'empresa alemana Hoechst baix el nom de Scintium.[12]
Quan el 99mTc es combina en un compost d'estany, s'unix als eritrocits i pot usar-se per a localisar desórdens del sistema circulatori. S'usa normalment per a detectar hemorràgias gastrointestintales. El ion pirofosfato combinat en el 99mTc s'adherix als depòsits de calcio del múscul cardíac danyat, alguna cosa útil per a evaluar el dany produït despuix d'un atac cardíac.[13] El coloide de sofre en 99mTc és filtrat pel bazo, fent possible la visualisació de l'estructura d'este orgue.[14]
L'exposició a la radiació pel tractament diagnòstic en 99mTc pot mantindre's dins de nivells baixos. Pel curt periodo de semidesintegración, la seua ràpida desintegració per a originar el 99Tc -molt manco radiactiu- fa que la dosis total de radiació rebuda pel pacient (per unitat d'activitat inicial despuix de l'administració) siga relativament baixa. En la forma en la que s'administra, generalment com pertecnetato, abdós isòtops són eliminats ràpidament de l'organisme en uns pocs dies.[13]
El tecnecio amprat en medicina nuclear se sol extraure dels generadors de 99mTc. El 95mTc, en un periodo de semidesintegración de 61 dies, s'usa com marcador radiactiu per a estudiar la difusió del tecnecio en l'ambient i en sistemes animalés i vegetalés.[7]
Us industrial
[editar | editar còdic]El 99Tc es desintegra emetent partícules beta de baixa energia i sense presència de rajos gamma. Ademés, el seu llarc periodo de semidesintegración comporta que la seua emissió decreix molt llentament en el temps. També pot extraure's tecnecio de gran purea química i isotòpica a partir de residus nuclears. Per totes estes raons, el 99Tc és un patró d'emissió beta, usat per a la calibración d'equips científics.[7]
S'ha estudiat la possibilitat d'amprar el 99Tc en bateries nuclears optoeléctricas.cita requerida
Us químic
[editar | editar còdic]Com el reni i el paladi, el tecnecio pot usar-se com catalisador. Per a algunes reaccions, per eixemple la deshidrogenació del alcohol isopropílico, supon un catalisador molt més efectiu que el reni o el paladi. Per supost, la seua radiactivitat és el major problema a l'hora de trobar aplicacions segures.[7]
Baixe certes circumstàncies, una chicoteta concentració (5 × 10-5 mol L-1) del anión pertecnetato en aigua pot protegir ferro i acers al carbono de la corrosió. Per esta raó, el pertecnetato pot amprar-se com a inhibidor de la corrosió anódica per a l'acer, pero la radiactivitat del tecnecio presenta certs problemes a l'hora d'usar-ho per a aplicacions estrictament químiques com esta. Encara que (per eixemple) el anión CrO42- pugues també inhibir la corrosió, es requerixen concentracions fins a dèu voltes majors. En un experiment, una mostra es va mantindre en una dissolució acuosa de pertecnetato durant 20 anys i no va sofrir corrosió alguna. El mecanisme per mig del qual el anión pertecnetato prevé la corrosió no es coneix molt be, pero sembla implicar la formació d'una prima capa superficial. Una teoria manté que el pertecnetato reacciona en la superfície de l'acer formant una capa de diòxit de tecnecio que prevé una posterior corrosió; el mateix efecte explica com el ferro en pols pot utilisar-se per a eliminar el pertecnetato de l'aigua (el carbó activat també pot usar-se per a eixe fi). L'efecte desapareix ràpidament si la concentració de pertecnetato cau per baix d'un mínim o si s'afig una alta concentració d'atres ions.cita requerida
Evidentment, la naturalea radiactiva del tecnecio (3 MBq per litro per a la concentració requerida) fa este tipo de protecció impracticable en casi totes les situacions. No obstant, la protecció davant la corrosió usant aniones pertecnetato s'ha sugerit (encara que mai aplicat) per al seu us en reactors d'aigua en ebullició.[7]
En els últims anys de la década de 1970, es va efectuar en èxit la electrodeposición del tecnecio sobre varis substrats, portada a terme per Lichtenberger en l'Universitat de Virginia com a part d'un estudi d'investigació sobre l'us d'emissions beta dèbils per a evitar la degradació biològica d'instrumentació marina. Estos estudis varen ser frustrats per la baixa estabilitat en l'aigua marina.cita requerida
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Doklady Physical Chemistry.377(1)
- 71–76.ISSN 1608-3121.doi:10.1023/A:1018872000032.Consultat el 2024-09-17.
- ↑ The Encyclopedia of the Chemical Elements, pàgina 691, "Chemical Properties", paràgraf 1
- ↑ The Encyclopedia of the Chemical Elements, pàgina 692, "Analytical Methods of Determination", paràgraf 1
- ↑ The CRC Handbook, 85th edition, Line Spectra of the Elements
- ↑ Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences.6(3)
- 211–214.doi:10.14494/jnrs2000.6.3_211.Consultat el 2023-10-14.
- ↑ The Encyclopedia of the Chemical Elements, pàgina 691, paràgraf 1
- ↑ 7,0 7,1 7,2 7,3 7,4 7,5 7,6 Schwochau, Technetium
- ↑ Technetium as a Material for AC Superconductivity Applications
- ↑ Replacement Nuclear Research Reactor- Environmental Impact Statement, ANSTO (Australian Nuclear Science and Technology Organisation) and PPK environmental consultants, pàgina 6-9, "A. Production of Medical Radiopharmaceuticals", "Currently around 80 percent of all nuclear medicine procedures use the radioisotope technetium-99m..."
- ↑ Referència per a tot lo relacionat en l'us mèdic de el 99mTc, llevat quan s'especifiquen atres referències: Nature's Building Blocks, pàgina 423, "Medical Element", paràgrafs 2–4
- ↑ The Encyclopedia of the Chemical Elements, pàgina 693, "Applications", paràgraf 3 i Guide to the Elements, pàgina 123, paràgraf 3
- ↑ Nature's Building Blocks, pàgina 423, "Medical Element", paràgraf 2
- ↑ 13,0 13,1 Technetium heart scan
- ↑ The Encyclopedia of the Chemical Elements, pàgina 693, "Applications", paràgraf 3
- Este artícul conté una traducció derivada de «Tecnecio» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.