عنصر شیمیایی تکنسیوم تکنتیوم Tc. بودن در طبیعت

محتوای مقاله

TECHNETIUM- تکنسیوم (لات. تکنسیوم، نماد Tc) - عنصر 7 (VIIb) از گروه جدول تناوبی، عدد اتمی 43. تکنسیم سبک‌ترین عنصر جدول تناوبی است که ایزوتوپ‌های پایداری ندارند و اولین عنصر به‌طور مصنوعی به دست آمده است. . تا به امروز، 33 ایزوتوپ تکنسیوم با اعداد جرمی 86-118 سنتز شده است که پایدارترین آنها 97 Tc (نیمه عمر 2.6 10 6 سال)، 98 Tc (1.5 106) و 99 Tc (2.12 · 10 5 است. سال ها).

در ترکیبات، تکنسیوم حالت های اکسیداسیون از 0 تا 7+ را نشان می دهد که حالت هفت ظرفیتی پایدارترین است.

تاریخچه کشف عنصر.

جستجوهای هدایت شده برای عنصر شماره 43 با کشف قانون تناوبی توسط D.I. مندلیف در سال 1869 آغاز شد. در جدول تناوبی، برخی از سلول ها خالی بودند، زیرا عناصر مربوط به آنها (در میان آنها 43 - اکامنگنز بود) هنوز شناخته نشده بودند. . پس از کشف قانون تناوبی، بسیاری از نویسندگان جداسازی آنالوگ منگنز با وزن اتمی حدود صد را از کانی های مختلف اعلام کردند و نام هایی برای آن پیشنهاد کردند: داوی (کرن، 1877)، لوسیوم (باریر، 1896) و نیپونیوم. (اوگاوا، 1908)، اما همه این گزارش ها بیشتر تایید نشدند.

در دهه 1920، گروهی از دانشمندان آلمانی به رهبری پروفسور والتر نوداک شروع به جستجوی اکامنگنز کردند. با ردیابی الگوهای تغییرات خواص عناصر در گروه ها و دوره ها، آنها به این نتیجه رسیدند که از نظر خواص شیمیایی عنصر شماره 43 باید نه به منگنز، بلکه به همسایگان خود در دوره: مولیبدن و اسمیم، بسیار نزدیکتر باشد. بنابراین لازم بود آن را در سنگ معدن پلاتین و مولیبدن جستجو کنیم. کار آزمایشی گروه نوداک به مدت دو سال و نیم ادامه یافت و در ژوئن 1925 والتر ناداک از کشف عناصر شماره 43 و شماره 75 خبر داد که پیشنهاد شده بود مازوریوم و رنیوم نامیده شوند. در سال 1927 سرانجام کشف رنیم تایید شد و تمام نیروهای این گروه به جداسازی مازوریوم روی آوردند. ایدا نوداک تاک، کارمند و همسر والتر نوداک، حتی اظهار داشت که "به زودی مازوریوم، مانند رنیوم، برای خرید در فروشگاه ها در دسترس خواهد بود"، اما چنین اظهارات عجولانه ای قرار نبود به حقیقت بپیوندد. شیمیدان آلمانی دبلیو پراندتل نشان داد که این زوج ناخالصی هایی را با مازوریوم اشتباه گرفتند که هیچ ربطی به عنصر شماره 43 نداشت. پس از شکست نوداک ها، بسیاری از دانشمندان به وجود عنصر شماره 43 در طبیعت شک کردند.

در دهه 1920، یکی از کارمندان دانشگاه لنینگراد S.A. Shchukarev متوجه الگوی خاصی در توزیع ایزوتوپ های رادیواکتیو شد که سرانجام در سال 1934 توسط فیزیکدان آلمانی G. Matthauch فرموله شد. طبق قانون Mattauch-Shchukarev، دو ایزوتوپ پایدار با اعداد جرمی یکسان و بارهای هسته ای که با یک تفاوت دارند نمی توانند در طبیعت وجود داشته باشند. حداقل یکی از آنها باید رادیواکتیو باشد. عنصر شماره 43 بین مولیبدن (جرم اتمی 95.9) و روتنیم (جرم اتمی 101.1) قرار دارد، اما تمام اعداد جرمی از 96 تا 102 توسط ایزوتوپ های پایدار اشغال شده اند: Mo-96، Mo-97، Mo-98، Ru-99. ، Mo-100، Ru-101 و Ru-102. بنابراین عنصر شماره 43 نمی تواند ایزوتوپ های غیر رادیواکتیو داشته باشد. با این حال، این بدان معنا نیست که نمی توان آن را روی زمین یافت: به هر حال، اورانیوم و توریم نیز رادیواکتیو هستند، اما به دلیل نیمه عمر طولانی خود تا به امروز زنده مانده اند. و با این حال، ذخایر آنها در طول وجود زمین (حدود 4.5 میلیارد سال) 100 برابر کاهش یافت. محاسبات ساده نشان می دهد که یک ایزوتوپ رادیواکتیو تنها در صورتی می تواند در مقادیر قابل توجهی در سیاره ما باقی بماند که نیمه عمر آن بیش از 150 میلیون سال باشد. پس از شکست جستجوهای گروه نودک، امید به یافتن چنین ایزوتوپی عملاً از بین رفت. پایدارترین ایزوتوپ تکنسیوم در حال حاضر با نیمه عمر 2.6 میلیون سال شناخته شده است، بنابراین برای مطالعه خواص عنصر شماره 43 لازم بود دوباره آن را ایجاد کنیم. فیزیکدان جوان ایتالیایی امیلیو جینو سگره در سال 1936 این وظیفه را بر عهده گرفت. امکان اساسی تولید مصنوعی اتم ها در سال 1919 توسط فیزیکدان بزرگ انگلیسی ارنست رادرفورد نشان داده شد.

پس از فارغ التحصیلی از دانشگاه رم و گذراندن چهار سال خدمت سربازی، سگره در آزمایشگاه انریکو فرمی کار کرد تا اینکه پیشنهاد ریاست دپارتمان فیزیک دانشگاه پالرمو را دریافت کرد. البته وقتی به آنجا رفت، امیدوار بود که به کار خود در زمینه فیزیک هسته ای ادامه دهد، اما آزمایشگاهی که قرار بود در آن کار کند بسیار متواضع بود و دستاوردهای علمی را تشویق نمی کرد. در سال 1936، او در یک سفر کاری به ایالات متحده آمریکا رفت، به شهر برکلی، جایی که اولین شتاب دهنده ذرات باردار جهان، سیکلوترون، چندین سال در آزمایشگاه تشعشع دانشگاه کالیفرنیا کار می کرد. زمانی که در برکلی کار می کرد، به این فکر افتاد که یک صفحه مولیبدن را تجزیه و تحلیل کند که برای منحرف کردن پرتوی از هسته های دوتریوم، ایزوتوپ سنگین هیدروژن، کار می کرد. سگره نوشت: «دلایل خوبی داشتیم که فکر کنیم، مولیبدن، پس از بمباران دوترون، باید به عنصر شماره 43 تبدیل شود...» در واقع، در هسته اتم مولیبدن 42 پروتون و در دوتریوم وجود دارد. هسته - 1. اگر این ذرات می توانستند ترکیب شوند، هسته عنصر 43 را به دست می آورند. مولیبدن طبیعی از شش ایزوتوپ تشکیل شده است، به این معنی که چندین ایزوتوپ از عنصر جدید می تواند در صفحه تابش شده وجود داشته باشد. Segre امیدوار بود که حداقل برخی از آنها به اندازه کافی عمر طولانی داشته باشند تا بتوانند پس از بازگشت به ایتالیا زنده بمانند، جایی که او قصد داشت عنصر شماره 43 را جستجو کند. به طور خاص خالص نشده بود، و واکنش های هسته ای شامل ناخالصی ها می توانست در صفحه رخ دهد.

رئیس آزمایشگاه تشعشع، ارنست لارنس، به سگر اجازه داد تا بشقاب را با خود ببرد و در 30 ژانویه 1937 در پالرمو، امیلیو سگره و کانی شناس کارلو پریر کار خود را آغاز کردند. در ابتدا، آنها دریافتند که نمونه آورده شده از مولیبدن ذرات بتا ساطع می کند، به این معنی که ایزوتوپ های رادیواکتیو واقعاً در آن وجود دارد، اما عنصر شماره 43 در میان آنها وجود دارد، زیرا منابع تشعشعات شناسایی شده می تواند ایزوتوپ های زیرکونیوم، نیوبیم، روتنیم باشد. خود رنیوم، فسفر و مولیبدن؟ برای پاسخ به این سوال، بخشی از مولیبدن تابیده شده در آب (مخلوطی از اسیدهای کلریدریک و نیتریک) حل شد و فسفر رادیواکتیو، نیوبیوم و زیرکونیوم به صورت شیمیایی حذف شد و سپس سولفید مولیبدن رسوب کرد. محلول باقیمانده هنوز رادیواکتیو بود، حاوی رنیم و احتمالاً عنصر شماره 43 بود. اکنون دشوارترین کار باقی مانده بود - جدا کردن این دو عنصر با خواص مشابه. Segre و Perrier با این کار کنار آمدند. آنها دریافتند که وقتی سولفید رنیم با سولفید هیدروژن از محلول اسید هیدروکلریک غلیظ رسوب می‌کند، بخشی از فعالیت در محلول باقی می‌ماند. پس از آزمایش‌های کنترلی برای جداسازی ایزوتوپ‌های روتنیوم و منگنز، مشخص شد که ذرات بتا فقط می‌توانند توسط اتم‌های یک عنصر جدید منتشر شوند که تکنسیوم از کلمه یونانی tecnh ós - "مصنوعی" نامیده می‌شود. این نام در نهایت در کنگره شیمیدانان که در سپتامبر 1949 در آمستردام برگزار شد به تصویب رسید. کل کار بیش از چهار ماه به طول انجامید و در ژوئن 1937 به پایان رسید، در نتیجه تنها 10-10 گرم تکنسیوم به دست آمد.

اگرچه Segre و Perrier مقادیر کمی از عنصر شماره 43 را در دست داشتند، آنها هنوز هم توانستند برخی از خواص شیمیایی آن را تعیین کنند و شباهت بین تکنسیوم و رنیم را که بر اساس قانون تناوبی پیش بینی شده بود تأیید کردند. واضح است که آنها می خواستند بیشتر در مورد عنصر جدید بدانند، اما برای مطالعه آن نیاز به وزن تکنسیوم داشتند و مولیبدن تابیده شده حاوی تکنسیوم بسیار کمی بود، بنابراین آنها نیاز به یافتن نامزد مناسب تری برای تامین این عنصر داشتند. جستجوی او در سال 1939 با موفقیت همراه شد، زمانی که او. هان و استراسمن دریافتند که "قطعات" تشکیل شده در طی شکافت اورانیوم 235 در یک راکتور هسته ای تحت تأثیر نوترون ها حاوی مقادیر بسیار قابل توجهی از ایزوتوپ طولانی مدت است. 99 تی سی. سال بعد، امیلیو سگره و همکارش وو جیانشیونگ توانستند آن را به شکل خالص آن جدا کنند. برای هر کیلوگرم از چنین "قطعه ها" تا ده گرم تکنسیوم-99 وجود دارد. در ابتدا، تکنسیوم که از زباله‌های راکتور هسته‌ای به دست می‌آمد، بسیار گران بود، هزاران برابر گران‌تر از طلا، اما انرژی هسته‌ای به سرعت توسعه یافت و تا سال 1965 قیمت این فلز مصنوعی به 90 دلار در هر گرم کاهش یافت و تولید جهانی آن کاهش یافت. دیگر به میلی گرم محاسبه نمی شود، بلکه صدها گرم است. دانشمندان با داشتن چنین مقادیری از این عنصر توانستند خواص فیزیکی و شیمیایی تکنسیم و ترکیبات آن را به طور جامع مطالعه کنند.

یافتن تکنسیوم در طبیعت علیرغم این واقعیت که نیمه عمر (T 1/2) طولانی ترین ایزوتوپ تکنسیوم - 97 Tc 2.6 میلیون سال است که به نظر می رسد به طور کامل امکان تشخیص این عنصر در پوسته زمین را منتفی می کند، تکنسیم می تواند به طور مداوم بر روی زمین در نتیجه واکنش های هسته ای تشکیل شده است. در سال 1956، بوید و لارسون پیشنهاد کردند که تکنسیوم با منشأ ثانویه در پوسته زمین وجود دارد که وقتی مولیبدن، نیوبیم و روتنیم توسط تشعشعات سخت کیهانی فعال می شوند، تشکیل می شود.

راه دیگری برای تشکیل تکنسیوم وجود دارد. ایدا نوداک تاکه در یکی از انتشارات خود احتمال شکافت خود به خودی هسته های اورانیوم را پیش بینی کرد و در سال 1939 رادیوشیمیدان آلمانی اتو هان و فریتز استراسمن به طور تجربی آن را تأیید کردند. یکی از محصولات شکافت خود به خود، اتم های عنصر شماره 43 است. کورودا در سال 1961 با فرآوری حدود پنج کیلوگرم سنگ معدن اورانیوم توانست وجود تکنسیوم در آن را به میزان 9-10 گرم در هر واحد به طور قانع کننده ای اثبات کند. کیلوگرم سنگ معدن

در سال 1951، ستاره شناس آمریکایی شارلوت مور پیشنهاد کرد که ممکن است تکنسیوم در اجرام آسمانی وجود داشته باشد. یک سال بعد، اخترفیزیکدان انگلیسی، آر. مریل، در حین مطالعه طیف اجرام فضایی، تکنسیوم را در برخی از ستارگان از صورت فلکی آندرومدا و سیتوس کشف کرد. کشف او متعاقباً توسط مطالعات مستقل تأیید شد، و مقدار تکنسیوم در برخی از ستارگان با محتوای عناصر پایدار همسایه: زیرکونیوم، نیوبیم، مولیبدن و روتنیم کمی متفاوت است. برای توضیح این واقعیت، پیشنهاد شد که تکنسیوم در ستارگان امروزی در نتیجه واکنش های هسته ای شکل می گیرد. این مشاهدات همه نظریه های متعدد در مورد تشکیل عناصر پیش ستاره ای را رد کرد و ثابت کرد که ستارگان "کارخانه" منحصر به فردی برای تولید عناصر شیمیایی هستند.

به دست آوردن تکنسیوم

امروزه تکنسیوم یا از ضایعات بازفرآوری سوخت هسته ای یا از یک هدف مولیبدن تابیده شده در یک سیکلوترون به دست می آید.

هنگامی که شکافت اورانیوم، ناشی از نوترون های آهسته، دو قطعه هسته ای تشکیل می شود - سبک و سنگین. ایزوتوپ‌های به‌دست‌آمده دارای مقدار زیادی نوترون هستند و در نتیجه واپاشی بتا یا انتشار نوترون‌ها، به عناصر دیگر تبدیل می‌شوند و زنجیره‌ای از دگرگونی‌های رادیواکتیو را به وجود می‌آورند. ایزوتوپ های تکنسیوم در برخی از این زنجیره ها تشکیل می شوند:

235 U + 1 n = 99 Mo + 136 Sn + 1 n

99 مو = 99 متر Tc + b - (T 1/2 = 66 ساعت)

99 متر Tc = 99 Tc (T 1/2 = 6 ساعت)

99 Tc = 99 Ru (پایدار) + 227 - (T 1/2 = 2.12 10 5 سال)

این زنجیره شامل ایزوتوپ 99m Tc، ایزومر هسته ای تکنسیوم-99 است. هسته های این ایزوتوپ ها از نظر ترکیب نوکلئونی یکسان هستند، اما از نظر خواص رادیواکتیو با هم تفاوت دارند. هسته 99 متر Tc انرژی بالاتری دارد و با از دست دادن آن به صورت یک کوانتوم تابش g به هسته 99 Tc می رود.

طرح های تکنولوژیکی برای تغلیظ تکنسیوم و جداسازی آن از عناصر همراه بسیار متنوع است. آنها شامل ترکیبی از مراحل تقطیر، رسوب، استخراج و کروماتوگرافی تبادل یونی هستند. طرح داخلی برای پردازش عناصر سوخت مصرف شده (عناصر سوختی) راکتورهای هسته ای، خرد کردن مکانیکی آنها، جداسازی پوسته فلزی، انحلال هسته در اسید نیتریک و جداسازی استخراج اورانیوم و پلوتونیوم را فراهم می کند. در این حالت تکنسیم به شکل یون پرتکنتات همراه با سایر محصولات شکافت در محلول باقی می ماند. با عبور این محلول از یک رزین تبادل آنیونی انتخاب شده مخصوص و به دنبال آن دفع با اسید نیتریک، محلولی از اسید پرتکنتیک (HTcO 4) به دست می آید که پس از خنثی سازی، سولفید تکنسیوم (VII) با سولفید هیدروژن رسوب می کند:

2HTcO 4 + 7H 2 S = Tc 2 S 7 + 8H 2 O

برای خالص‌سازی عمیق‌تر تکنسیوم از محصولات شکافت، سولفید تکنتیوم با مخلوطی از پراکسید هیدروژن و آمونیاک تصفیه می‌شود:

Tc 2 S 7 + 2NH 3 + 7H 2 O 2 = 2NH 4 TcO 4 + 6H 2 O + 7S

سپس پرتکنتات آمونیوم از محلول استخراج می‌شود و کریستالیزاسیون بعدی، یک ترکیب شیمیایی خالص تولید می‌کند.

تکنسیوم فلزی معمولاً از احیای پرتکنتات آمونیوم یا دی اکسید تکنسیوم در جریان هیدروژن در دمای 800 تا 1000 درجه سانتیگراد یا با احیای الکتروشیمیایی پرتکنیت ها به دست می آید:

2NH 4 TcO 4 + 7H 2 = 2Tc + 2NH 3 + 8H 2 O

جداسازی تکنسیوم از مولیبدن تابیده شده روش اصلی تولید صنعتی این فلز بوده است. این روش اکنون برای به دست آوردن تکنسیوم در آزمایشگاه استفاده می شود. تکنتیوم-99m از تجزیه رادیواکتیو مولیبدن-99 تشکیل شده است. تفاوت زیاد در نیمه عمر 99 متر Tc و 99 Mo باعث می شود که دومی برای جداسازی دوره ای تکنسیوم استفاده شود. چنین جفتی از رادیونوکلئیدها به عنوان مولدهای ایزوتوپ شناخته می شوند. حداکثر تجمع 99m Tc در ژنراتور 99 Mo/99m Tc 23 ساعت پس از هر عملیات جداسازی ایزوتوپ از مولیبدن 99 مادر اتفاق می افتد، اما پس از 6 ساعت محتوای تکنسیم نصف حداکثر می شود. این اجازه می دهد تا تکنسیوم-99m چندین بار در روز جدا شود. بر اساس روش جداسازی ایزوتوپ دختر، 3 نوع اصلی ژنراتور 99m Tc وجود دارد: کروماتوگرافی، استخراج و تصعید. ژنراتورهای کروماتوگرافی از اختلاف ضرایب توزیع تکنسیوم و مولیبدن روی جاذب های مختلف استفاده می کنند. به طور معمول، مولیبدن بر روی یک تکیه گاه اکسید به شکل مولیبدات (MoO 4 2-) یا یون فسفومولیبدات (H 4 3-) ثابت می شود. ایزوتوپ دختر انباشته شده با نمک (از ژنراتورهای مورد استفاده در پزشکی هسته ای) یا محلول های اسید رقیق شسته می شود. برای تولید ژنراتورهای استخراج، هدف تابش شده در محلول آبی هیدروکسید پتاسیم یا کربنات حل می شود. پس از استخراج با متیل اتیل کتون یا ماده دیگر، استخراج کننده با تبخیر خارج می شود و پرتکنیت باقی مانده در آب حل می شود. عملکرد ژنراتورهای تصعید بر اساس تفاوت زیاد در فرار اکسیدهای بالاتر مولیبدن و تکنسیم است. هنگامی که یک گاز حامل گرم شده (اکسیژن) از لایه ای از تری اکسید مولیبدن که در دمای 700 تا 800 درجه سانتیگراد گرم شده است عبور می کند، هپتوکسید تکنسیوم تبخیر شده به قسمت سرد دستگاه منتقل می شود و در آنجا متراکم می شود. هر نوع ژنراتور مزایا و معایب خاص خود را دارد، بنابراین ژنراتورهایی از انواع فوق تولید می شوند.

ماده ساده

خواص فیزیکوشیمیایی پایه تکنسیوم بر روی ایزوتوپی با عدد جرمی 99 مورد مطالعه قرار گرفت. نقطه ذوب حدود 2150 درجه سانتی گراد، نقطه جوش » 4700 درجه سانتی گراد، چگالی 11.487 گرم بر سانتی متر مکعب. تکنتیوم دارای یک شبکه کریستالی شش ضلعی است و در فیلم هایی با ضخامت کمتر از 150 Å دارای یک شبکه مکعبی رو به مرکز است. در دمای 8K، تکنسیوم به ابررسانای نوع دوم تبدیل می‌شود.

فعالیت شیمیایی تکنسیوم فلزی نزدیک به فعالیت رنیم، همسایه آن در زیر گروه است و به درجه آسیاب بستگی دارد. بنابراین، تکنسیوم فشرده به آرامی در هوای مرطوب محو می شود و در هوای خشک تغییر نمی کند، در حالی که تکنسیوم پودری به سرعت اکسید می شود و به اکسید بالاتری تبدیل می شود:

4Tc + 7O 2 = 2Tc 2 O 7

هنگامی که تکنسیوم کمی گرم می شود، با گوگرد و هالوژن واکنش می دهد و ترکیباتی در حالت اکسیداسیون +4 و +6 تشکیل می دهد:

Tc + 3F 2 = TcF 6 (زرد طلایی)

Tc + 3Cl 2 = TcCl 6 (سبز تیره)

Tc + 2Cl 2 = TcCl 4 (قرمز-قهوه ای)

و در دمای 700 درجه سانتیگراد با کربن برهمکنش می کند و کاربید TcC را تشکیل می دهد. تکنتسیم در اسیدهای اکسید کننده (نیتریک و سولفوریک غلیظ)، آب برم و پراکسید هیدروژن حل می شود:

Tc + 7HNO 3 = HTcO 4 + 7NO 2 + 3H 2 O

Tc + 7Br 2 + 4H 2 O = HTcO 4 + 7HBr

ترکیبات تکنسیوم

ترکیبات تکنیتیوم هفت ظرفیتی و چهار ظرفیتی بیشترین علاقه عملی را دارند.

تکنتسیم دی اکسید TcO 2 یک ترکیب مهم در طرح فناوری برای به دست آوردن تکنسیوم با خلوص بالا است. TcO 2 یک پودر سیاه رنگ با چگالی 6.9 گرم بر سانتی متر مکعب است که در دمای اتاق در هوا پایدار است و در دمای 900 تا 1100 درجه سانتیگراد تعالی می یابد. هنگامی که تا 300 درجه سانتیگراد گرم می شود، دی اکسید تکنسیوم به شدت با اکسیژن اتمسفر واکنش می دهد (برای تشکیل Tc 2). O 7)، با فلوئور، کلر و برم (با تشکیل اگزوهالیدها). در محلول های آبی خنثی و قلیایی به راحتی به اسید تکنتیک یا نمک های آن اکسید می شود.

4TcO 2 + 3O 2 + 2H 2 O = 4HTcO 4

تکنتیوم (VII) اکسید Tc 2O 7- ماده کریستالی زرد نارنجی که به راحتی در آب حل می شود و محلول بی رنگ اسید تکنیکیک تشکیل می شود:

Tc 2 O 7 + H 2 O = 2HTcO 4

نقطه ذوب 119.5 درجه سانتیگراد، نقطه جوش 310.5 درجه سانتیگراد. Tc 2 O 7 یک عامل اکسید کننده قوی است و حتی با بخار مواد آلی به راحتی کاهش می یابد. به عنوان ماده اولیه برای تهیه ترکیبات تکنسیوم عمل می کند.

پرتکنات آمونیوم NH 4TCO 4- ماده بی رنگ محلول در آب محصول واسطه در تهیه تکنسیوم فلزی.

سولفید تکنتیوم (VII).- ماده ای کم محلول با رنگ قهوه ای تیره، ترکیبی واسطه در تصفیه تکنسیوم؛ هنگامی که حرارت داده می شود، تجزیه می شود و دی سولفید TcS 2 را تشکیل می دهد. سولفید تکنتیوم (VII) با رسوب با سولفید هیدروژن از محلول های اسیدی ترکیبات تکنیتیوم هفت ظرفیتی به دست می آید:

2NH 4 TcO 4 + 8H 2 S = Tc 2 S 7 + (NH 4) 2 S + 8H 2 O

کاربرد تکنسیوم و ترکیبات آن. فقدان ایزوتوپ های پایدار تکنسیوم از یک سو مانع استفاده گسترده از آن می شود و از سوی دیگر افق های جدیدی را پیش روی آن می گشاید.

خوردگی صدمات زیادی به بشریت وارد می کند و تا 10 درصد از کل آهن ذوب شده را "می خورد". اگرچه دستور العمل های ساخت فولاد ضد زنگ شناخته شده است، استفاده از آن به دلایل اقتصادی و فنی همیشه توصیه نمی شود. برخی از مواد شیمیایی - بازدارنده ها، که سطح فلز را در برابر عوامل خورنده بی اثر می کنند، به محافظت از فولاد در برابر زنگ زدگی کمک می کنند. در سال 1955، Cartledge توانایی غیرفعال کنندگی بسیار بالای نمک های اسید تکنیکیک را ایجاد کرد. تحقیقات بیشتر نشان داده است که پرتکنیت ها موثرترین بازدارنده های خوردگی برای آهن و فولاد کربنی هستند. اثر آنها قبلاً در غلظت 10-4-10-5 مول در لیتر آشکار می شود و تا دمای 250 درجه سانتیگراد ادامه می یابد. استفاده از ترکیبات تکنسیوم برای محافظت از فولاد به سیستم های فناوری بسته محدود می شود تا از انتشار رادیونوکلئیدها در داخل جلوگیری شود. محیط زیست. با این حال، نمک‌های اسید تکنتیک به دلیل مقاومت بالایی که در برابر پرتوهای گرم دارند، برای جلوگیری از خوردگی در راکتورهای هسته‌ای خنک‌شده با آب عالی هستند.

کاربردهای متعدد تکنسیوم وجود خود را مدیون رادیواکتیویته آن است. بنابراین، ایزوتوپ 99 Tc برای تولید منابع تابش b استاندارد برای تشخیص عیب، یونیزاسیون گاز و تولید استانداردهای استاندارد استفاده می شود. به دلیل نیمه عمر طولانی (212 هزار سال) آنها می توانند برای مدت بسیار طولانی بدون کاهش قابل توجهی در فعالیت کار کنند. اکنون ایزوتوپ 99m Tc جایگاه پیشرو در پزشکی هسته ای را به خود اختصاص داده است. تکنتیوم-99m یک ایزوتوپ کوتاه مدت (نیمه عمر 6 ساعت) است. در طول انتقال ایزومری به 99 Tc، فقط اشعه g منتشر می کند که قدرت نفوذ کافی و دوز قابل توجهی کمتری برای بیمار در مقایسه با سایر ایزوتوپ ها فراهم می کند. یون پرتکنتات گزینش پذیری مشخصی نسبت به سلول های خاص ندارد که به آن اجازه می دهد برای تشخیص آسیب به اکثر اندام ها استفاده شود. تکنتیوم خیلی سریع (در عرض یک روز) از بدن دفع می شود، بنابراین استفاده از 99 متر Tc امکان بررسی مکرر همان جسم را در فواصل زمانی کوتاه می دهد و از تابش بیش از حد آن جلوگیری می کند.

یوری کروتیاکوف

تکنتیوم

TECHNETIUM-من؛ متر[از یونانی technetos - مصنوعی] عنصر شیمیایی (Tc)، یک فلز رادیواکتیو خاکستری نقره ای که از زباله های هسته ای به دست می آید.

◁ تکنتیوم، اوه، اوه.

تکنسیوم

(lat. Technetium)، یک عنصر شیمیایی از گروه VII جدول تناوبی. رادیواکتیو، پایدارترین ایزوتوپ ها 97 Tc و 99 Tc هستند (نیمه عمر، به ترتیب، 2.6 10 6 و 2.12 10 5 سال). اولین عنصر تولید شده مصنوعی؛ توسط دانشمندان ایتالیایی E. Segre و C. Perriez در سال 1937 با بمباران هسته های مولیبدن با دوترون سنتز شد. نام از یونانی technētós - مصنوعی. فلز خاکستری نقره ای؛ چگالی 11.487 گرم بر سانتی متر مکعب، تی pl 2200 درجه سانتی گراد. در طبیعت به مقدار کم در سنگ معدن اورانیوم یافت می شود. به صورت طیفی روی خورشید و برخی از ستارگان شناسایی شده است. از زباله های صنعت هسته ای به دست می آید. جزء کاتالیزورها ایزوتوپ 99 متر Tc در تشخیص تومورهای مغزی و در مطالعات همودینامیک مرکزی و محیطی استفاده می شود.

TECHNETIUM

TECHNETIUM (لاتین Technetium، از یونانی technetos - مصنوعی)، Tc (بخوانید "تکنسیوم")، اولین عنصر شیمیایی رادیواکتیو مصنوعی، شماره اتمی 43. هیچ ایزوتوپ پایداری ندارد. طولانی ترین ایزوتوپ های رادیویی با عمر طولانی عبارتند از: 97 Tc (T 1/2 2.6 10 6 سال، جذب الکترون)، 98 Tc (T 1/2 1.5 10 6 سال) و 99 Tc (T 1/2 2.12 10 5 سال). ایزومر هسته ای کوتاه مدت 99m Tc (T 1/2 6.02 ساعت) اهمیت عملی دارد.
پیکربندی دو لایه الکترونیکی بیرونی 4s 2 p 6 d 5 5s 2 است. حالت های اکسیداسیون از -1 تا +7 (ظرفیت I-VII). پایدارترین +7. در گروه VIIB در دوره پنجم جدول تناوبی عناصر قرار دارد. شعاع اتم 0.136 نانومتر، یون Tc 2+ 0.095 نانومتر، یون Tc 4+ 0.070 نانومتر و یون Tc 7+ 0.056 نانومتر است. انرژی های یونیزاسیون متوالی 7.28، 15.26، 29.54 eV هستند. الکترونگاتیوی از نظر پاولینگ (سانتی متر.پاولینگ لینوس) 1,9.
D. I. مندلیف (سانتی متر.مندلیف دیمیتری ایوانوویچ)هنگام ایجاد جدول تناوبی، او یک سلول خالی در جدول برای تکنسیوم، یک آنالوگ سنگین منگنز ("اکامنگنز") باقی گذاشت. تکنسیوم در سال 1937 توسط سی پریر و ای. سگر با بمباران صفحه مولیبدن با دوترون بدست آمد. (سانتی متر.دوترون). در طبیعت، تکنسیوم به مقدار ناچیزی در سنگ معدن اورانیوم یافت می شود، 5 · 10-10 گرم در هر کیلوگرم اورانیوم. خطوط طیفی از تکنسیوم در طیف خورشید و سایر ستارگان یافت شده است.
تکنتیوم از مخلوطی از محصولات شکافت 235 U - زباله های صنعت هسته ای جدا می شود. هنگام بازفرآوری سوخت هسته ای مصرف شده، تکنسیوم با استفاده از روش های تبادل یونی، استخراج و رسوب کسری استخراج می شود. فلز تکنتیوم از احیای اکسیدهای آن با هیدروژن در دمای 500 درجه سانتی گراد به دست می آید. تولید جهانی تکنسیوم به چندین تن در سال می رسد. برای اهداف تحقیقاتی، از رادیونوکلئیدهای کوتاه مدت تکنسیم استفاده می شود: 95m Tc( تی 1/2 = 61 روز)، 97 متر Tc (T 1/2 = 90 روز)، 99 متر Tc.
تکنسیوم فلزی خاکستری نقره ای است که دارای شبکه شش ضلعی است. آ= 0.2737 نانومتر، c= 0.4391 نانومتر. نقطه ذوب 2200 درجه سانتی گراد، نقطه جوش 4600 درجه سانتی گراد، چگالی 11.487 کیلوگرم بر دسی متر مکعب. خواص شیمیایی تکنسیوم مشابه رنیوم است. مقادیر پتانسیل استاندارد الکترود: جفت Tc(VI)/Tc(IV) 0.83 V، جفت Tc(VII)/Tc(VI) 0.65 V، جفت Tc(VII)/Tc(IV) 0.738 V.
هنگام سوزاندن Tc در اکسیژن (سانتی متر.اکسیژن)زرد اکسید اسیدی بالاتر Tc 2 O 7 تشکیل می شود. محلول آن در آب تکنتیک اسید HTcO 4 است. هنگامی که تبخیر می شود، کریستال های قهوه ای تیره تشکیل می شود. نمک های اسید فنی - پرتکنات ها (سدیم پرتکنات NaTcO 4، پرتکنات پتاسیم KTcO 4، پرتکنات نقره AgTcO 4). در طی الکترولیز محلول اسید فنی، دی اکسید TcO 2 آزاد می شود که با گرم شدن در اکسیژن به Tc 2 O 7 تبدیل می شود.
تعامل با فلوئور، (سانتی متر.فلوئور) Tc هنگامی که با پنتافلوراید TcF 5 مخلوط می شود، بلورهای زرد طلایی از تکنتیوم هگزافلوراید TcF 6 را تشکیل می دهد. تکنتیوم اکسی فلورید TcOF 4 و TcO 3 F به دست آمد.کلرزنی تکنسیوم مخلوطی از هگزا کلرید TcCl 6 و تتراکلرید TcCl 4 به دست می دهد. تکنتیوم اکسی کلرید TcO 3 Cl و TcOCl 3 سنتز شدند. سولفیدهای شناخته شده (سانتی متر.سولفیدها)تکنتیوم Tc 2 S 7 و TcS 2، کربونیل Tc 2 (CO) 10. Tc با نیتروژن واکنش می دهد، (سانتی متر.اسید نیتریک)گوگرد غلیظ (سانتی متر.اسید سولفوریک)اسیدها و آبزیان (سانتی متر.تیزاب سلطانی). پرتکنات ها به عنوان بازدارنده های خوردگی برای فولادهای نرم استفاده می شوند. ایزوتوپ 99 متر Tc در تشخیص تومورهای مغزی، در مطالعه همودینامیک مرکزی و محیطی استفاده می شود (سانتی متر.همودینامیک).

فرهنگ لغت دایره المعارفی. 2009 .

مترادف ها:

ببینید "تکنسیوم" در سایر لغت نامه ها چیست:

جدول هسته ای اطلاعات عمومی نام، نماد Technetium 99, 99Tc نوترون ها 56 پروتون ها 43 خواص هسته ای جرم اتمی 98.9062547(21) ... ویکی پدیا

- (نماد Tc)، فلز خاکستری نقره ای، عنصر رادیواکتیو. برای اولین بار در سال 1937 با بمباران هسته های مولیبدن با دوترون (هسته اتم های دوتریوم) به دست آمد و اولین عنصری بود که در یک سیکلوترون سنتز شد. تکنسیوم موجود در محصولات... ... فرهنگ دانشنامه علمی و فنی

TECHNETIUM- مواد شیمیایی رادیواکتیو مصنوعی. عنصر، نماد Tc (lat. Technetium)، در. n 43، در. متر 98.91. T. در مقادیر نسبتاً زیادی از شکافت اورانیوم 235 در راکتورهای هسته ای به دست می آید. موفق به دستیابی به حدود 20 ایزوتوپ T. یکی از... ... دایره المعارف بزرگ پلی تکنیک

- (تکنسیوم)، Tc، عنصر رادیواکتیو مصنوعی گروه VII جدول تناوبی، عدد اتمی 43. فلز. توسط دانشمندان ایتالیایی C. Perrier و E. Segre در سال 1937 ... دایره المعارف مدرن

- (lat. Technetium) Tc، عنصر شیمیایی گروه VII سیستم تناوبی، عدد اتمی 43، جرم اتمی 98.9072. رادیواکتیو، پایدارترین ایزوتوپ ها 97Tc و 99Tc هستند (نیمه عمر به ترتیب 2.6.106 و 2.12.105 سال است). اولین… … فرهنگ لغت دایره المعارفی بزرگ

- (lat. Technetium)، رادیواکتوس Tc. شیمی عنصر گروه VII دوره ای است. سیستم عناصر مندلیف، در. شماره 43، اولین ماده شیمیایی به دست آمده مصنوعی. عناصر. نایب. رادیونوکلئیدهای با عمر طولانی 98Tc (T1/2 = 4.2·106 سال) و در مقادیر قابل توجه موجود است... ... دایره المعارف فیزیکی

اسم، تعداد مترادف ها: 3 فلز (86) اکامنگنز (1) عنصر (159) فرهنگ مترادف ... فرهنگ لغت مترادف

تکنتیوم- (تکنسیوم)، Tc، عنصر رادیواکتیو مصنوعی گروه VII جدول تناوبی، عدد اتمی 43. فلز. توسط دانشمندان ایتالیایی C. Perrier و E. Segre در سال 1937 به دست آمد. فرهنگ لغت دایره المعارف مصور

43 مولیبدن ← تکنتیوم → روتنیوم ... ویکی پدیا

- (lat. Technetium) Te، عنصر شیمیایی رادیواکتیو گروه VII از سیستم تناوبی مندلیف، عدد اتمی 43، جرم اتمی 98، 9062. فلزی، چکش خوار و انعطاف پذیر. وجود عنصری با عدد اتمی 43... ... دایره المعارف بزرگ شوروی

کتاب ها

• عناصر. رویای شگفت انگیز پروفسور مندلیف، کورامشین آرکادی اسکندروویچ. چه عنصر شیمیایی به نام اجنه نامگذاری شده است؟ چند بار تکنسیوم "کشف" شده است؟ "جنگ ترانسفرمیوم" چیست؟ چرا حتی کارشناسان زمانی منگنز را با منیزیم و سرب را با...

Segrè اولین بار در سال 1937 با بمباران یک هدف مولیبدن با دوترون به دست آمد. به عنوان اولین چیزی که به طور مصنوعی به دست آمد، آن را تکنسیوم (Technetium, from technh- هنر). مطابق با قاعده پایداری هسته ها، معلوم شد که ناپایدار است. بعداً چندین ایزوتوپ مصنوعی دیگر از تکنسیوم به دست آمد. همه آنها نیز ناپایدار هستند. طولانی‌ترین ایزوتوپ تکنسیوم که در سال 1947 در میان محصولات فروپاشی اورانیوم (99 تریلیون گرم) یافت شد، نیمه عمری معادل 2 دارد. 10 5 سال. زمین حدود 10000 برابر پیرتر است. از این نتیجه می شود که حتی اگر در ابتدا تکنسیوم در پوسته زمین وجود داشت، باید در این مدت ناپدید می شد. با این حال، پارکر و کورودا (Parker, Kuroda, 1956) موفق شدند ثابت کنند که اورانیوم طبیعی حاوی مقادیر بسیار کمی ایزوتوپ رادیواکتیو مولیبدن 99 مو است که نیمه عمر آن 67 ساعت و در نتیجه است. ب- واپاشی به 99 T تبدیل می شود. این نشان داد که 99 Tc به طور مداوم توسط فروپاشی هسته ای خود به خودی 238 U تولید می شود. بنابراین، تکنسیوم آشکارا در طبیعت وجود دارد، علیرغم این واقعیت که هنوز مستقیماً کشف نشده است.

اعلام وصول:

ایزوتوپ 99 Tc در مقادیر قابل توجهی به دست می آید، زیرا یکی از محصولات فروپاشی اورانیوم در راکتورهای هسته ای و همچنین به دلیل رادیواکتیویته ضعیف آن است. به شکل Tc 2 S 7 با سولفید هیدروژن از محلول آبی اسیدی شده با اسید هیدروکلریک رسوب می کند. رسوب سولفید سیاه در محلول آمونیاک پراکسید هیدروژن حل می شود و ترکیب حاصل، پرتکنات آمونیوم NH 4 TcO 4، در جریانی از هیدروژن در دمای 600 درجه کلسینه می شود.
فلز تکنتیوم را می توان به راحتی از محلول اسیدی به روش الکترولیتی جدا کرد.

مشخصات فیزیکی:

تکنسیوم یک فلز خاکستری نقره ای است. طبق گفته مون (مونی، 1947)، در یک شبکه با بسته بندی نزدیک شش ضلعی (a = 2.735، c = 4.388 A°) متبلور می شود.

خواص شیمیایی:

خواص شیمیایی تکنسیم بسیار شبیه به رنیوم است و همچنین مشابه همسایه آن در جدول تناوبی، مولیبدن است. این شرایط هنگام کار با مقادیر ناچیز تکنسیوم استفاده می شود. در اسید هیدروکلریک یا محلول قلیایی پراکسید هیدروژن نامحلول است، اما به راحتی در اسید نیتریک و آکوا رژیا حل می شود. هنگامی که در جریانی از اکسیژن گرم می شود، می سوزد و هپتوکسید فرار زرد روشن Tc 2 O 7 را تشکیل می دهد.

مهمترین ارتباطات:

Tc 2 O 7 هنگامی که در آب حل می شود، تکنسیوم ("پرتکنتیک") اسید HTcO 4 را تشکیل می دهد که وقتی محلول تبخیر می شود، می تواند به شکل کریستال های قرمز تیره و مستطیلی جدا شود. NTso 4 یک اسید مونوبازیک قوی است. محلول های آبی غلیظ قرمز تیره آن در صورت رقیق شدن به سرعت تغییر رنگ می دهند. پرتکنتات آمونیوم NH 4 TcO 4 بی رنگ و در حالت خالص غیر رطوبت گیر است.
رسوب سیاه سولفید Tc 2 S 7 با سولفید هیدروژن از محلول آبی اسیدی شده رسوب می کند. سولفیدهای تکنتیوم در اسید هیدروکلریک رقیق نامحلول هستند.

کاربرد:

با توجه به اینکه امکان تولید مستمر ایزوتوپ 99 Tc با عمر طولانی از پسماندهای راکتور هسته ای وجود دارد، امکان استفاده فنی از آن در آینده را نمی توان منتفی دانست. تکنتسیم یکی از موثرترین جاذب نوترون های کند است. در این راستا، بدیهی است که استفاده از آن برای محافظت از راکتورهای هسته ای را باید در نظر گرفت.
ایزوتوپ Tc به عنوان استفاده می شود gامیتر در تشخیص پزشکی
مقادیر تکنسیوم تولید شده در حال حاضر به ترتیب چند گرم است.

همچنین ببینید:
S.I. Venetsky درباره نادر و پراکنده. داستان هایی در مورد فلزات

تکنتیوم(lat. Technetium)، Tc، عنصر شیمیایی رادیواکتیو گروه VII سیستم تناوبی مندلیف، عدد اتمی 43، جرم اتمی 98، 9062. فلزی، چکش خوار و انعطاف پذیر.

وجود عنصری با عدد اتمی 43 توسط D. I. Mendeleev پیش بینی شده بود. تکنسیوم به طور مصنوعی در سال 1937 توسط دانشمندان ایتالیایی E. Segre و C. Perrier با بمباران هسته های مولیبدن با دوترون به دست آمد. نام خود را از یونانی دریافت کرد. تکنتو - مصنوعی.

تکنتیوم هیچ ایزوتوپ پایداری ندارد. از بین ایزوتوپ های رادیواکتیو (حدود 20) دو ایزوتوپ از اهمیت عملی برخوردار هستند: 99 Tc و 99m Tc با نیمه عمر، به ترتیب، T ½ = 2.12 10 5 سال و T ½ = 6.04 ساعت. در طبیعت، این عنصر در اندازه های کوچک یافت می شود. مقادیر - 10 - 10 گرم در 1 تن قطران اورانیوم.

خواص فیزیکی تکنتیومفلز تکنتیوم به شکل پودر به رنگ خاکستری است (یادآور Re, Mo, Pt). فلز فشرده (شمش فلز ذوب شده، فویل، سیم) خاکستری نقره ای. تکنتیوم در حالت کریستالی دارای یک شبکه شش ضلعی بسته بندی شده است (a = 2.735Å، c = 4.391Å). در لایه های نازک (کمتر از 150 Å) - یک شبکه مکعبی رو به مرکز (a = 3.68 Å). چگالی تکنتیوم (با شبکه شش ضلعی) 11.487 گرم بر سانتی متر مکعب. t pl 2200 درجه سانتی گراد; عدل گرم 4700 درجه سانتیگراد; مقاومت الکتریکی 69·10 -6 اهم· سانتی متر (100 درجه سانتیگراد); دمای انتقال به حالت ابررسانایی Tc 8.24 K. تکنتیوم پارامغناطیس است. حساسیت مغناطیسی آن در دمای 25 درجه سانتیگراد 2.7·10 -4 است. پیکربندی لایه الکترونی بیرونی اتم Tc 4d 5 5s 2 است. شعاع اتمی 1.358Å; شعاع یونی Tc 7+ 0.56Å.

خواص شیمیایی تکنسیوماز نظر خواص شیمیایی، Tc نزدیک به منگنز و به ویژه Re است و در ترکیبات حالت اکسیداسیون از 1- تا 7+ را نشان می دهد. ترکیبات Tc در حالت اکسیداسیون +7 پایدارترین و به خوبی مطالعه شده هستند. هنگامی که تکنسیوم یا ترکیبات آن با اکسیژن برهمکنش می کنند، اکسیدهای Tc 2 O 7 و TcO 2 تشکیل می شوند، با کلر و فلوئور - هالیدهای TcX 6، TcX 5، TcX 4، تشکیل اکسی هالیدها ممکن است، به عنوان مثال TcO 3 X (در جایی که X یک هالوژن است)، با گوگرد - سولفید Tc 2 S 7 و TcS 2. تکنتیوم همچنین اسید تکنتیک HTcO 4 و نمک های پرتکنات آن MTcO 4 (که M یک فلز است)، کربونیل، ترکیبات پیچیده و آلی فلزی تشکیل می دهد. در سری ولتاژ، تکنسیوم در سمت راست هیدروژن قرار دارد. با هیچ غلظتی با اسید کلریدریک واکنش نشان نمی دهد، اما به راحتی در اسیدهای نیتریک و سولفوریک، آکوا رژیا، پراکسید هیدروژن و آب برم حل می شود.

به دست آوردن تکنسیوممنبع اصلی تکنسیوم زباله های صنایع هسته ای است. بازده 99 Tc از شکافت 233 U حدود 6٪ است. تکنسیوم به شکل پرتکنات ها، اکسیدها و سولفیدها از مخلوطی از محصولات شکافت با استخراج با حلال های آلی، روش های تبادل یونی و رسوب مشتقات کم محلول استخراج می شود. این فلز با احیای NH 4 TcO 4، TcO 2، Tc 2 S 7 با هیدروژن در دمای 600-1000 درجه سانتیگراد یا با الکترولیز به دست می آید.

کاربردهای تکنتیومتکنتیوم یک فلز امیدوار کننده در فناوری است. می تواند کاربردهایی به عنوان کاتالیزور، دمای بالا و مواد ابررسانا پیدا کند. ترکیبات تکنسیوم بازدارنده های موثر خوردگی هستند. 99m Tc در پزشکی به عنوان منبع تابش γ استفاده می شود. تکنتیوم برای تشعشعات خطرناک است، کار با آن به تجهیزات مهر و موم شده خاصی نیاز دارد.

تکنتیوم (lat. Technetium)، Tc، عنصر شیمیایی رادیواکتیو گروه VII از سیستم تناوبی مندلیف، عدد اتمی 43، جرم اتمی 98، 9062. فلزی، چکش خوار و انعطاف پذیر.

تکنتیوم هیچ ایزوتوپ پایداری ندارد. از بین ایزوتوپ های رادیواکتیو (حدود 20 مورد)، دو ایزوتوپ از اهمیت عملی برخوردار هستند: 99 Tc و 99m Tc با نیمه عمر، به ترتیب. T 1/2= 2.12 × 10 5 سال و T 1/2 = 6,04 ساعتدر طبیعت، این عنصر در مقادیر کم یافت می شود - 10 -10 جیدر 1 تیقطران اورانیوم

خواص فیزیکی و شیمیایی.

فلز تکنتیوم به شکل پودر به رنگ خاکستری است (یادآور Re, Mo, Pt). فلز فشرده (شمش فلز ذوب شده، فویل، سیم) خاکستری نقره ای. تکنتیوم در حالت کریستالی دارای یک شبکه شش ضلعی بسته بندی شده است. آ = 2,735

، س = 4.391); در لایه های نازک (کمتر از 150) - یک شبکه مکعبی در مرکز ( a = 3.68؟ 0.0005)؛ تراکم T. (با شبکه شش ضلعی) 11.487 گرم در سانتی متر 3، t pl 2200؟ 50?C; تی کیپ 4700?C; مقاومت الکتریکی 69 * 10 -6 اهم × سانتی متر(100؟ C)؛ دمای انتقال به حالت ابررسانایی Tc 8.24 K. تکنتیوم پارامغناطیس است. حساسیت مغناطیسی آن در دمای 25 درجه سانتیگراد 2.7 * 10 -4 است . پیکربندی لایه الکترونی بیرونی اتم Tc 4 د 5 5س 2 ; شعاع اتمی 1.358; شعاع یونی Tc 7+ 0.56.

با توجه به خواص شیمیایی Tc نزدیک به منگنز و به ویژه به Re است؛ در ترکیبات حالت های اکسیداسیون از 1- تا 7+ را نشان می دهد. ترکیبات Tc در حالت اکسیداسیون +7 پایدارترین و به خوبی مطالعه شده هستند. هنگامی که تکنسیوم یا ترکیبات آن با اکسیژن برهمکنش می کنند، اکسیدهای Tc 2 O 7 و TcO 2 تشکیل می شوند، با کلر و فلوئور - هالیدهای TcX 6، TcX 5، TcX 4، تشکیل اکسی هالیدها ممکن است، به عنوان مثال TcO 3 X (در جایی که X یک هالوژن است)، با گوگرد - سولفید Tc 2 S 7 و TcS 2. تکنتیوم همچنین اسید تکنسیوم HTcO 4 و نمک های پرتکنات آن MeTcO 4 (که Me یک فلز است)، کربونیل، ترکیبات پیچیده و آلی فلزی تشکیل می دهد. در سری ولتاژ، تکنسیوم در سمت راست هیدروژن قرار دارد. با هیچ غلظتی با اسید کلریدریک واکنش نشان نمی دهد، اما به راحتی در اسیدهای نیتریک و سولفوریک، آکوا رژیا، پراکسید هیدروژن و آب برم حل می شود.

اعلام وصول.

منبع اصلی تکنسیوم زباله های صنایع هسته ای است. بازده 99 Tc از شکافت 235 U حدود 6٪ است. تکنسیوم به شکل پرتکنات ها، اکسیدها و سولفیدها از مخلوطی از محصولات شکافت با استخراج با حلال های آلی، روش های تبادل یونی و رسوب مشتقات کم محلول استخراج می شود. این فلز با احیای NH 4 TcO 4، TcO 2، Tc 2 S 7 با هیدروژن در دمای 600-1000 0 C یا با الکترولیز به دست می آید.

کاربرد.

تکنتیوم یک فلز امیدوار کننده در فناوری است. می تواند کاربردهایی به عنوان کاتالیزور، دمای بالا و مواد ابررسانا پیدا کند. ترکیبات تکنسیوم - بازدارنده های خوردگی موثر 99m Tc در پزشکی به عنوان منبع تابش g استفاده می شود . تکنتیوم برای تشعشعات خطرناک است، کار با آن به تجهیزات مهر و موم شده خاصی نیاز دارد.

تاریخچه کشف.

در سال 1846، شیمی‌دان و کانی‌شناس R. Herman که در روسیه کار می‌کرد، یک ماده معدنی ناشناخته را در کوه‌های ایلمن در اورال پیدا کرد که آن را yttroilmenite نامید. این دانشمند دست از تلاش برنداشت و سعی کرد عنصر شیمیایی جدیدی را از آن جدا کند که به اعتقاد او در این ماده معدنی وجود دارد. اما قبل از اینکه زمان باز کردن ایلمنیوم خود را داشته باشد، شیمیدان مشهور آلمانی G. Rose آن را "بست" و اشتباه بودن کار هرمان را ثابت کرد.

ربع قرن بعد، ایلمنیوم دوباره در خط مقدم شیمی ظاهر شد - از آن به عنوان مدعی برای نقش "کا-منگنز" یاد شد که قرار بود جای خالی جدول تناوبی را در شماره 43 بگیرد. اما شهرت ایلمنیوم با آثار جی. رز بسیار "لکه دار" شد، و علیرغم اینکه بسیاری از خواص آن، از جمله وزن اتمی، برای عنصر شماره 43 کاملاً مناسب بود، D.I. مندلیف آن را در جدول خود ثبت نکرد. تحقیقات بیشتر در نهایت جهان علمی را متقاعد کرد که , که ایلمنیوم تنها با شکوه غم انگیز یکی از بسیاری از عناصر کاذب می تواند در تاریخ شیمی ثبت شود.

از آنجایی که مکان مقدس هرگز خالی نیست، ادعاهای حق تصرف آن یکی پس از دیگری ظاهر شد. دیوی، لوسیوم، نیپونیوم - همه آنها مانند حباب های صابون می ترکند و به سختی وقت دارند به دنیا بیایند.

اما در سال 1925، زوج علمی آلمانی آیدا و والتر نوداک پیامی منتشر کردند مبنی بر اینکه دو عنصر جدید - مازوریوم (شماره 43) و رنیوم (شماره 75) را کشف کرده اند. سرنوشت برای Renius مطلوب بود: او بلافاصله مشروعیت یافت و بلافاصله اقامتگاهی را که برای او آماده شده بود اشغال کرد. اما ثروت به مازوریوم پشت کرد: نه کاشفان آن و نه دانشمندان دیگر نتوانستند کشف این عنصر را از نظر علمی تأیید کنند. درست است، ایدا نوداک گفت که "به زودی مازوریوم، مانند رنیوم، می تواند در فروشگاه ها خریداری شود"، اما همانطور که می دانید، شیمیدان ها این کلمات را باور نمی کنند و همسران نوداک نتوانستند شواهد دیگری و قانع کننده تر ارائه دهند - فهرست "چهل و سوم نادرست" بازنده دیگری را اضافه کرد.

در این دوره، برخی از دانشمندان به این باور تمایل پیدا کردند که همه عناصر پیش بینی شده توسط مندلیف، به ویژه عنصر شماره 43، در طبیعت وجود ندارند. شاید آنها به سادگی وجود ندارند و نیازی به تلف کردن زمان و شکستن نیزه نیست؟ حتی شیمیدان برجسته آلمانی ویلهلم پراندتل که کشف ماسوریم را وتو کرد به این نتیجه رسید.

خواهر کوچکتر شیمی، فیزیک هسته ای، که در آن زمان قبلاً قدرت زیادی به دست آورده بود، امکان روشن شدن این موضوع را فراهم کرد. یکی از قوانین این علم (که در دهه 20 توسط شیمیدان شوروی S.A. Shchukarev مورد توجه قرار گرفت و سرانجام در سال 1934 توسط فیزیکدان آلمانی G. Mattauch تدوین شد) قانون Mattauch-Shchukarev یا قانون ممنوعیت نامیده می شود.

معنی آن این است که در طبیعت دو ایزوبار پایدار نمی توانند وجود داشته باشند که بارهای هسته ای آنها با یک تفاوت دارند. به عبارت دیگر، اگر هر عنصر شیمیایی ایزوتوپ پایدار داشته باشد، نزدیک‌ترین همسایه‌های آن در جدول از داشتن ایزوتوپ پایدار با همان عدد جرمی «قطعاً ممنوع» هستند. از این نظر، عنصر شماره 43 به وضوح بدشانس بود: همسایگان آن در سمت چپ و راست - مولیبدن و روتنیوم - مطمئن شدند که همه جاهای خالی پایدار در "قلمروهای" نزدیک به ایزوتوپ های آنها تعلق دارد. و این بدان معنی بود که عنصر شماره 43 سرنوشت سختی داشت: مهم نیست که چقدر ایزوتوپ داشت، همه آنها محکوم به ناپایداری بودند، و بنابراین آنها مجبور بودند پیوسته - روز و شب - تجزیه شوند، خواه ناخواه.

منطقی است که فرض کنیم عنصر شماره 43 زمانی در مقادیر قابل توجهی روی زمین وجود داشته است، اما به تدریج ناپدید شده است، مانند مه صبحگاهی. پس چرا در این مورد اورانیوم و توریم تا به امروز باقی مانده اند؟ بالاخره آنها رادیواکتیو هم هستند و بنابراین از همان روزهای اول زندگی به قول خودشان به آرامی اما مطمئناً پوسیده می شوند؟ اما این دقیقاً جایی است که پاسخ سؤال ما نهفته است: اورانیوم و توریم فقط به این دلیل حفظ شده‌اند که آهسته تجزیه می‌شوند، بسیار کندتر از سایر عناصر دارای رادیواکتیویته طبیعی (و با این حال، در طول وجود زمین، ذخایر اورانیوم در انبارهای طبیعی آن ذخیره می‌شود. حدود صد یک بار کاهش یافته است). محاسبات رادیوشیمی دانان آمریکایی نشان داده است که ایزوتوپ ناپایدار یک عنصر یا عنصر دیگر تنها در صورتی که نیمه عمر آن بیش از 150 میلیون سال باشد، شانس زنده ماندن در پوسته زمین از زمان "آفرینش جهان" تا به امروز را دارد. با نگاهی به آینده، خواهیم گفت که وقتی ایزوتوپ های مختلف عنصر شماره 43 به دست آمد، معلوم شد که نیمه عمر طولانی ترین آنها فقط کمی بیش از دو و نیم میلیون سال بوده است و بنابراین، آخرین اتم های آن ظاهراً حتی مدت ها قبل از ظهور آنها روی زمین وجود نداشتند.زمین اولین دایناسور: بالاخره سیاره ما حدود 4.5 میلیارد سال است که در کیهان "عملکرد" ​​داشته است.

بنابراین، اگر دانشمندان می خواستند عنصر شماره 43 را با دستان خود "لمس" کنند، باید با همان دست ها آن را ایجاد می کردند، زیرا طبیعت مدت ها پیش آن را در لیست موارد گم شده قرار داده بود. اما آیا علم از عهده چنین وظیفه ای برمی آید؟

بله، روی شانه. این اولین بار در سال 1919 توسط فیزیکدان انگلیسی ارنست رادرفورد به طور تجربی ثابت شد. او هسته اتم های نیتروژن را در معرض بمباران شدیدی قرار داد، که در آن اتم های رادیوم دائماً در حال پوسیدگی به عنوان سلاح و ذرات آلفای حاصل به عنوان پرتابه عمل می کردند. در نتیجه شلیک طولانی مدت، هسته اتم های نیتروژن با پروتون پر شد و به اکسیژن تبدیل شد.

آزمایش‌های رادرفورد دانشمندان را با توپخانه‌های خارق‌العاده مسلح کرد: با کمک آن می‌توان نه از بین بردن، بلکه ایجاد - تبدیل برخی از مواد به مواد دیگر، به دست آوردن عناصر جدید.

پس چرا سعی نکنید عنصر شماره 43 را از این طریق بدست آورید؟ امیلیو سگره فیزیکدان جوان ایتالیایی راه حل این مشکل را در پیش گرفت. در اوایل دهه 30 او در دانشگاه رم تحت رهبری انریکو فرمی معروف در آن زمان مشغول به کار شد. سگره همراه با دیگر "پسران" (همانطور که فرمی به شوخی شاگردان با استعداد خود را نامید) در آزمایشات مربوط به تابش نوترونی اورانیوم شرکت کرد و بسیاری از مسائل دیگر فیزیک هسته ای را حل کرد. اما دانشمند جوان یک پیشنهاد وسوسه انگیز دریافت کرد - ریاست بخش فیزیک در دانشگاه پالرمو. هنگامی که او به پایتخت باستانی سیسیل رسید، ناامید شد: آزمایشگاهی که او قرار بود رهبری کند بیش از حد معمولی بود و ظاهر آن اصلاً برای بهره‌برداری‌های علمی مناسب نبود.

اما تمایل سگر برای نفوذ بیشتر به اسرار اتم بسیار زیاد بود. در تابستان 1936 او برای بازدید از شهر برکلی آمریکا از اقیانوس عبور می کند. در اینجا، در آزمایشگاه تشعشع دانشگاه کالیفرنیا، سیکلوترون، یک شتاب دهنده ذرات اتمی که توسط ارنست لارنس اختراع شد، چندین سال کار می کرد. امروزه این وسیله کوچک برای فیزیکدانان چیزی شبیه به یک اسباب بازی کودکان به نظر می رسد، اما در آن زمان اولین سیکلوترون جهان تحسین و حسادت دانشمندان آزمایشگاه های دیگر را برانگیخت (در سال 1939، E. Lawrence جایزه نوبل را برای ایجاد آن دریافت کرد).