테크네튬 화학 원소. 테크네튬 Tc. 자연 속에 존재하기
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테크네튬– 테크네튬(라틴어 테크네튬, 기호 Tc) – 주기율표 7족 원소(VIIb), 원자 번호 43. 테크네튬은 주기율표에서 안정 동위원소를 갖지 않는 원소 중 가장 가벼운 원소이자 인공적으로 얻은 최초의 원소입니다. 현재까지 질량수가 86~118인 33개의 테크네튬 동위원소가 합성되었으며, 그 중 가장 안정한 것은 97 Tc(반감기 2.6 10 6년), 98 Tc(1.5 10 6) 및 99 Tc(2.12·10 5년)입니다. ).
화합물에서 테크네튬은 0에서 +7까지의 산화 상태를 나타내며, 7가 상태가 가장 안정적입니다.
요소 발견의 역사.
43번 원소에 대한 직접 검색은 1869년 D.I. Mendeleev의 주기율 발견으로 시작되었습니다. 주기율표에서 일부 셀은 해당 원소(43번째 - 에카망간)가 아직 알려지지 않았기 때문에 비어 있었습니다. . 주기율이 발견된 후, 많은 저자들은 다양한 광물로부터 원자량이 약 100인 망간 유사체를 분리한다고 발표하고 데이비(Kern, 1877), 루시움(Barrier, 1896) 및 니포늄이라는 이름을 제안했습니다. (Ogawa, 1908), 그러나 이 모든 보고는 더 이상 확인되지 않았습니다.
1920년대에 Walter Noddack 교수가 이끄는 독일 과학자 그룹이 에카망간어를 찾기 시작했습니다. 그룹과 기간에 걸쳐 원소 특성의 변화 패턴을 추적한 결과, 화학적 특성에서 43번 원소는 망간이 아니라 해당 기간의 이웃 원소인 몰리브덴과 오스뮴에 훨씬 더 가깝다는 결론에 도달했습니다. 그래서 백금과 몰리브덴 광석에서 그것을 찾아야 했습니다. Noddack 그룹의 실험 작업은 2년 반 동안 계속되었으며, 1925년 6월 Walter Noddack은 마수륨과 레늄이라고 불리는 43번 원소와 75번 원소를 발견했다고 보고했습니다. 1927년 마침내 레늄의 발견이 확인되었고 이 그룹의 모든 세력은 마수륨 분리로 전환했습니다. Walter Noddack의 직원이자 아내인 Ida Noddack-Tacke는 "곧 레늄과 같은 마수륨을 매장에서 구입할 수 있게 될 것"이라고 말했지만 그러한 성급한 진술은 실현될 운명이 아니었습니다. 독일의 화학자 W. 프란틀(W. Prandtl)은 그 부부가 43번 원소와 아무 관련이 없는 마수륨을 불순물로 착각했다는 사실을 보여주었습니다. 노닥 부부가 실패한 후, 많은 과학자들은 43번 원소가 자연에 존재하는지 의심하기 시작했습니다.
1920년대에 Leningrad University S.A. Shchukarev의 직원은 방사성 동위원소 분포에서 특정 패턴을 발견했으며, 이는 독일 물리학자 G. Matthauch가 1934년에 마침내 공식화했습니다. Mattauch-Shchukarev 규칙에 따르면 동일한 질량수와 핵 전하가 다른 두 개의 안정 동위원소는 자연에 존재할 수 없습니다. 그 중 최소한 하나는 방사성 물질이어야 합니다. 43번 원소는 몰리브덴(원자질량 95.9)과 루테늄(원자질량 101.1) 사이에 위치하지만 질량수 96~102는 모두 안정 동위원소인 Mo-96, Mo-97, Mo-98, Ru-99로 채워져 있습니다. , Mo-100, Ru-101 및 Ru-102. 따라서 43번 원소는 비방사성 동위원소를 가질 수 없습니다. 그러나 이것이 지구에서 발견될 수 없다는 의미는 아닙니다. 결국 우라늄과 토륨도 방사성이지만 긴 반감기로 인해 오늘날까지 살아 남았습니다. 그러나 지구가 존재하는 동안(약 45억년) 그들의 매장량은 100배나 감소했습니다. 간단한 계산에 따르면 방사성 동위원소는 반감기가 1억 5천만년을 초과하는 경우에만 지구상에 상당한 양으로 남아 있을 수 있습니다. Noddak 그룹의 검색이 실패한 후 그러한 동위원소를 찾을 희망은 사실상 사라졌습니다. 가장 안정적인 테크네튬 동위원소는 현재 260만년의 반감기를 갖는 것으로 알려져 있으므로 43번 원소의 특성을 연구하려면 이를 새로 생성해야 했습니다. 이탈리아의 젊은 물리학자 Emilio Gino Segre가 1936년에 이 임무를 맡았습니다. 인공적으로 원자를 생성하는 근본적인 가능성은 1919년 영국의 위대한 물리학자 어니스트 러더퍼드(Ernest Rutherford)에 의해 입증되었습니다.
로마 대학을 졸업하고 4년간의 군복무를 마친 후, 세그레는 팔레르모 대학의 물리학과장 제의를 받을 때까지 엔리코 페르미(Enrico Fermi)의 연구실에서 일했습니다. 물론 그가 그곳에 갔을 때 그는 핵 물리학에 대한 연구를 계속하기를 희망했지만 그가 일하게 될 실험실은 매우 겸손했고 과학적 성취를 장려하지 않았습니다. 1936년에 그는 세계 최초의 하전 입자 가속기인 사이클로트론이 캘리포니아 대학 방사선 연구소에서 수년 동안 운영되고 있던 미국 버클리 시로 출장을 떠났습니다. 버클리에서 근무하는 동안 그는 수소의 무거운 동위원소인 중수소 핵 빔을 편향시키는 역할을 하는 몰리브덴판을 분석하는 아이디어를 생각해 냈습니다. Segre는 "우리는 몰리브덴에 중양자를 충돌시킨 후 원소 번호 43으로 바뀔 것이라고 생각할 충분한 이유가 있었습니다..." 실제로 몰리브덴 원자의 핵에는 42개의 양성자가 있으며, 중수소에는 42개의 양성자가 있습니다. 핵 - 1. 만약 이 입자들이 결합할 수 있다면, 43번째 원소의 핵을 얻게 될 것입니다. 천연 몰리브덴은 6개의 동위원소로 구성되어 있으며, 이는 새로운 원소의 여러 동위원소가 조사된 판에 존재할 수 있음을 의미합니다. Segre는 그들 중 적어도 일부가 이탈리아로 돌아온 후 접시에서 살아남을 수 있을 만큼 오래 살기를 바랐으며, 그곳에서 그는 43번 원소를 찾으려고 했습니다. 목표를 만드는 데 몰리브덴이 사용되었다는 사실로 인해 작업은 더욱 복잡해졌습니다. 특별히 정제되지 않았으며, 불순물과 관련된 핵반응이 플레이트에서 일어날 수 있었습니다.
방사선 실험실 책임자인 Ernest Lawrence는 Segre가 그와 함께 접시를 가져갈 수 있도록 허용했고 1937년 1월 30일 팔레르모에서 Emilio Segre와 광물학자 Carlo Perrier가 작업을 시작했습니다. 처음에 그들은 가져온 몰리브덴 샘플이 베타 입자를 방출했다는 사실을 확인했습니다. 이는 방사성 동위원소가 실제로 존재한다는 것을 의미하지만 감지된 방사선의 소스는 지르코늄, 니오븀, 루테늄의 동위원소일 수 있기 때문에 그 중 43번 원소였습니다. , 레늄, 인 및 몰리브덴 자체? 이 질문에 답하기 위해 조사된 몰리브덴의 일부를 왕수(염산과 질산의 혼합물)에 용해시키고 방사성 인, 니오븀, 지르코늄을 화학적으로 제거한 후 황화몰리브덴을 침전시켰습니다. 나머지 용액은 여전히 방사성이었고 레늄과 아마도 43번 원소를 함유하고 있었습니다. 이제 가장 어려운 일은 유사한 특성을 가진 이 두 원소를 분리하는 것입니다. Segre와 Perrier는 이 작업에 대처했습니다. 그들은 황화 레늄이 진한 염산 용액의 황화수소와 함께 침전될 때 활성의 일부가 용액에 남아 있다는 것을 발견했습니다. 루테늄과 망간의 동위원소를 분리하기 위한 제어 실험 후에 베타 입자는 그리스어 tecnh ós(“인공”)에서 유래한 테크네튬이라고 불리는 새로운 원소의 원자에 의해서만 방출될 수 있다는 것이 분명해졌습니다. 이 이름은 1949년 9월 암스테르담에서 열린 화학자 회의에서 최종적으로 승인되었습니다. 전체 작업은 4개월 이상 지속되었으며 1937년 6월에 완료되었으며 그 결과 단 10~10g의 테크네튬이 획득되었습니다.
Segre와 Perrier는 미량의 43번 원소를 손에 쥐고 있었지만 여전히 그 화학적 성질 중 일부를 결정할 수 있었고 주기율법에 기초하여 예측된 테크네튬과 레늄 간의 유사성을 확인할 수 있었습니다. 그들이 새로운 원소에 대해 더 알고 싶어했다는 것은 분명하지만, 그것을 연구하려면 테크네튬의 무게가 필요했고 조사된 몰리브덴에는 테크네튬이 너무 적게 포함되어 있었기 때문에 이 원소를 공급하기에 더 적합한 후보를 찾아야 했습니다. 그녀의 연구는 1939년 O. Hahn과 F. Strassmann이 원자로에서 중성자의 영향으로 우라늄-235가 분열하는 동안 형성된 "조각"에 상당한 양의 장수명 동위원소가 포함되어 있음을 발견하면서 성공을 거두었습니다. 99TC. 이듬해 Emilio Segre와 그의 협력자 Wu Jianxiong은 그것을 순수한 형태로 분리할 수 있었습니다. 이러한 "조각" 1kg당 최대 10g의 테크네튬-99가 들어 있습니다. 처음에 원자로 폐기물에서 얻은 테크네튬은 매우 비쌌고 금보다 수천 배 더 비쌌습니다. 그러나 원자력 에너지는 매우 빠르게 발전하여 1965년에 "합성" 금속 가격이 그램당 90달러로 떨어졌습니다. 전 세계 생산량은 1그램당 90달러로 떨어졌습니다. 더 이상 밀리그램으로 계산되지 않고 수백 그램으로 계산됩니다. 이러한 양의 이 원소를 보유함으로써 과학자들은 테크네튬과 그 화합물의 물리적, 화학적 특성을 포괄적으로 연구할 수 있었습니다.
자연에서 테크네튬을 찾아보세요. 가장 오래 지속되는 테크네튬 동위원소인 97 Tc의 반감기(T 1/2)가 260만 년이라는 사실에도 불구하고 이는 지각에서 이 원소를 검출할 가능성을 완전히 배제하는 것처럼 보이지만 테크네튬은 핵반응의 결과로 지구상에서 지속적으로 형성되었습니다. 1956년 보이드(Boyd)와 라슨(Larson)은 몰리브덴, 니오븀, 루테늄이 단단한 우주 방사선에 의해 활성화될 때 형성된 2차 기원의 테크네튬이 지각에 존재한다고 제안했습니다.
테크네튬을 형성하는 또 다른 방법이 있습니다. Ida Noddack-Tacke는 그녀의 출판물 중 하나에서 우라늄 핵의 자발적 핵분열 가능성을 예측했으며, 1939년 독일 방사화학자 Otto Hahn과 Fritz Strassmann은 이를 실험적으로 확인했습니다. 자연 분열의 산물 중 하나는 43번 원소의 원자입니다. 1961년에 약 5kg의 우라늄 광석을 처리한 Kuroda는 그 안에 10-9g의 양으로 테크네튬이 존재한다는 것을 설득력 있게 증명할 수 있었습니다. 킬로그램의 광석.
1951년 미국의 천문학자 샬롯 무어(Charlotte Moore)는 테크네튬이 천체에 존재할 수 있다고 제안했습니다. 1년 후, 영국의 천체물리학자 R. 메릴(R. Merrill)은 우주 물체의 스펙트럼을 연구하던 중 안드로메다자리와 고래자리의 일부 별에서 테크네튬을 발견했습니다. 그의 발견은 이후 독립적인 연구에 의해 확인되었으며, 일부 별의 테크네튬 함량은 인접한 안정 원소인 지르코늄, 니오븀, 몰리브덴, 루테늄의 함량과 거의 다르지 않습니다. 이 사실을 설명하기 위해 오늘날 핵반응의 결과로 별에서 테크네튬이 형성된다는 주장이 제기되었습니다. 이 관찰은 원소의 항성 형성에 관한 수많은 이론을 모두 반박했으며 별이 화학 원소 생산을 위한 독특한 "공장"임을 입증했습니다.
테크네튬 획득.
오늘날 테크네튬은 핵연료 재처리 폐기물이나 사이클로트론에 조사된 몰리브덴 타겟에서 얻습니다.
느린 중성자로 인해 우라늄 핵분열이 발생하면 가볍고 무거운 두 개의 핵 조각이 형성됩니다. 생성된 동위원소에는 과도한 중성자가 있으며, 베타 붕괴 또는 중성자 방출의 결과로 다른 원소로 변환되어 일련의 방사성 변환이 발생합니다. 테크네튬 동위원소는 다음 사슬 중 일부에서 형성됩니다.
235 U + 1 n = 99 Mo + 136 Sn + 1 n
99 Mo = 99m Tc + b – (T 1/2 = 66시간)
99m Tc = 99 Tc (T 1/2 = 6시간)
99 Tc = 99 Ru(안정) + 227 – (T 1/2 = 2.12 10 5년)
이 사슬에는 테크네튬-99의 핵 이성질체인 동위원소 99m Tc가 포함되어 있습니다. 이들 동위원소의 핵은 핵 구성이 동일하지만 방사성 특성이 다릅니다. 99m Tc 핵은 더 높은 에너지를 가지며, g-복사 양자의 형태로 에너지를 잃어 99 Tc 핵으로 들어갑니다.
테크네튬을 농축하고 이를 동반 원소로부터 분리하는 기술 방식은 매우 다양합니다. 여기에는 증류, 침전, 추출 및 이온 교환 크로마토그래피 단계의 조합이 포함됩니다. 원자로의 사용후 연료 요소(연료 요소)를 처리하기 위한 국내 계획은 기계적 파쇄, 금속 껍질 분리, 질산에서 코어 용해 및 우라늄과 플루토늄 추출 분리를 제공합니다. 이 경우, 퍼테크네테이트 이온 형태의 테크네튬은 다른 핵분열 생성물과 함께 용액에 남아 있습니다. 이 용액을 특별히 선택된 음이온 교환 수지에 통과시킨 후 질산으로 탈착하면 과테크네틱산(HTcO 4) 용액이 얻어지며, 이 용액에서 중화 후 황화테크네튬(VII)이 황화수소로 침전됩니다.
2HTcO 4 + 7H 2 S = Tc 2 S 7 + 8H 2 O
핵분열 생성물로부터 테크네튬을 더욱 심층적으로 정제하기 위해 황화테크네튬을 과산화수소와 암모니아의 혼합물로 처리합니다.
Tc 2 S 7 + 2NH 3 + 7H 2 O 2 = 2NH 4 TcO 4 + 6H 2 O + 7S
그런 다음 암모늄 퍼테크네테이트가 용액에서 추출되고 후속 결정화를 통해 화학적으로 순수한 테크네튬 제제가 생성됩니다.
금속 테크네튬은 일반적으로 800~1000°C의 수소 흐름에서 암모늄 퍼테크네테이트 또는 이산화테크네튬을 환원하거나 퍼테크네테이트를 전기화학적 환원하여 얻습니다.
2NH4TcO4 + 7H2 = 2Tc + 2NH3 + 8H2O
조사된 몰리브덴에서 테크네튬을 분리하는 것은 금속을 산업적으로 생산하는 주요 방법이었습니다. 이 방법은 현재 실험실에서 테크네튬을 얻는 데 사용됩니다. 테크네튬-99m은 몰리브덴-99의 방사성 붕괴로 형성됩니다. 99m Tc와 99Mo의 반감기 차이가 크기 때문에 후자가 테크네튬의 주기적인 분리에 사용될 수 있습니다. 이러한 방사성 핵종 쌍은 동위원소 발생기로 알려져 있습니다. 99 Mo/99m Tc 발생기에서 99m Tc의 최대 축적은 모체 몰리브덴-99로부터 동위원소 분리 작업을 수행할 때마다 23시간 후에 발생하지만 6시간 후에는 테크네튬 함량이 최대치의 절반이 됩니다. 이를 통해 하루에 여러 번 테크네튬-99m을 분리할 수 있습니다. 딸 동위원소 분리 방법을 기반으로 하는 99m Tc 발생기에는 크로마토그래피, 추출 및 승화의 3가지 주요 유형이 있습니다. 크로마토그래피 생성기는 다양한 흡착제의 테크네튬과 몰리브덴 분포 계수의 차이를 이용합니다. 일반적으로 몰리브덴은 몰리브덴산염(MoO 4 2–) 또는 인몰리브덴산염 이온(H 4 3–)의 형태로 산화물 지지체에 고정됩니다. 축적된 딸 동위원소는 식염수(핵의학에 사용되는 발생기로부터) 또는 묽은 산성 용액으로 용출됩니다. 추출 발생제를 제조하기 위해 조사된 타겟을 수산화칼륨 또는 탄산염 수용액에 용해시킵니다. 메틸에틸케톤 또는 기타 물질로 추출한 후 추출용매를 증발시켜 제거하고 남은 퍼테크네테이트를 물에 용해시킨다. 승화 발생기의 작용은 몰리브덴과 테크네튬의 더 높은 산화물의 휘발성의 큰 차이에 기초합니다. 가열된 운반 가스(산소)가 700~800°C로 가열된 삼산화 몰리브덴 층을 통과할 때 증발된 테크네튬 헵톡사이드가 장치의 차가운 부분으로 제거되어 응축됩니다. 각 유형의 발전기에는 고유한 장점과 단점이 있으므로 위의 모든 유형의 발전기가 생산됩니다.
단체.
테크네튬의 기본 물리화학적 특성은 질량수 99의 동위원소에 대해 연구되었습니다. 테크네튬은 은회색의 플라스틱 상자성 금속입니다. 녹는점 약 2150° C, 끓는점 » 4700° C, 밀도 11.487 g/cm 3 . 테크네튬은 육각형 결정 격자를 가지고 있으며, 두께가 150Å 미만인 필름에서는 면심 입방 격자를 가지고 있습니다. 8K의 온도에서 테크네튬은 II형 초전도체가 됩니다().
금속 테크네튬의 화학적 활성은 하위 그룹의 이웃인 레늄의 활성과 가깝고 분쇄 정도에 따라 다릅니다. 따라서 컴팩트한 테크네튬은 습한 공기에서 서서히 사라지고 건조한 공기에서는 변하지 않는 반면, 분말화된 테크네튬은 빠르게 더 높은 산화물로 산화됩니다.
4Tc + 7O 2 = 2Tc 2 O 7
약간 가열하면 테크네튬은 황 및 할로겐과 반응하여 +4 및 +6 산화 상태의 화합물을 형성합니다.
Tc + 3F 2 = TcF 6 (황금색)
Tc + 3Cl 2 = TcCl 6 (진한 녹색)
Tc + 2Cl 2 = TcCl 4 (적갈색)
700°C에서는 탄소와 상호작용하여 TcC 탄화물을 형성합니다. 테크네튬은 산화성 산(질산 및 진한 황산), 브롬수 및 과산화수소에 용해됩니다.
Tc + 7HNO 3 = HTCO 4 + 7NO 2 + 3H 2 O
Tc + 7Br 2 + 4H 2 O = HTcO 4 + 7HBr
테크네튬 화합물.
7가 및 4가 테크네튬의 화합물은 가장 실용적인 관심 대상입니다.
이산화테크네튬 TcO 2는 고순도 테크네튬을 얻기 위한 기술안에서 중요한 화합물이다. TcO 2 는 밀도가 6.9 g/cm 3 인 흑색 분말이며 실온의 공기 중에서 안정하고 900~1100° C에서 승화합니다. 300° C로 가열하면 이산화테크네튬은 대기 산소와 격렬하게 반응하여(Tc 2 형성) O 7), 불소, 염소 및 브롬(옥소할로겐화물 형성). 중성 및 알칼리성 수용액에서는 테크네틱산 또는 그 염으로 쉽게 산화됩니다.
4TcO 2 + 3O 2 + 2H 2 O = 4HTcO 4
테크네튬(VII) 산화물 Tc 2영형 7 – 노란색-주황색 결정질 물질로 물에 쉽게 용해되어 무색 테크닉산 용액을 형성합니다.
Tc 2 O 7 + H 2 O = 2HTcO 4
녹는점 119.5°C, 끓는점 310.5°C. Tc 2 O 7 은 강력한 산화제이며 유기물질의 증기에 의해서도 쉽게 환원됩니다. 테크네튬 화합물 제조를 위한 출발 물질로 사용됩니다.
암모늄 퍼테크네테이트 NH 4TCO 4 – 물에 용해되는 무색 물질로 금속 테크네튬 제조의 중간 생성물입니다.
테크네튬(VII) 황화물– 테크네튬 정제의 중간 화합물인 난용성 암갈색 물질로, 가열되면 분해되어 이황화물 TcS 2를 형성합니다. 테크네튬(VII) 황화물은 7가 테크네튬 화합물의 산성 용액에서 황화수소로 침전시켜 제조됩니다.
2NH4TcO4 + 8H2S = Tc2S7 + (NH4)2S + 8H2O
테크네튬 및 그 화합물의 응용. 한편으로는 테크네튬의 안정 동위원소가 부족하여 광범위한 사용을 방해하고 다른 한편으로는 새로운 지평을 열어줍니다.
부식은 제련된 철의 최대 10%를 “먹어” 인류에게 막대한 피해를 입힙니다. 스테인레스강을 만드는 방법은 알려져 있지만 경제적, 기술적인 이유로 그 사용이 항상 권장되는 것은 아닙니다. 금속 표면을 부식제에 대해 불활성으로 만드는 일부 화학 물질(억제제)은 강철이 녹슬지 않도록 보호하는 데 도움이 됩니다. 1955년에 Cartledge는 산업용 산성 염의 매우 높은 부동태화 능력을 확립했습니다. 추가 연구에 따르면 퍼테크네테이트는 철과 탄소강에 가장 효과적인 부식 억제제인 것으로 나타났습니다. 그 효과는 이미 10 –4 –10 –5 mol/l의 농도에서 나타나며 최대 250°C까지 지속됩니다. 강철을 보호하기 위한 테크네튬 화합물의 사용은 방사성 핵종의 방출을 피하기 위해 폐쇄된 기술 시스템으로 제한됩니다. 환경. 그러나 g-방사선 분해에 대한 높은 저항성으로 인해 테크네틱산염은 수냉식 원자로의 부식 방지에 탁월합니다.
테크네튬의 수많은 응용은 방사능 덕분에 존재합니다. 따라서 99 Tc 동위원소는 결함 탐지, 가스 이온화 및 표준 표준 생산을 위한 표준 b-방사선 소스를 제조하는 데 사용됩니다. 긴 반감기(212,000년)로 인해 활동이 크게 감소하지 않고 매우 오랫동안 작업할 수 있습니다. 이제 동위원소 99m Tc는 핵의학 분야에서 선도적인 위치를 차지하고 있습니다. 테크네튬-99m은 수명이 짧은 동위원소(반감기 6시간)입니다. 99 Tc로의 이성질체 전환 동안 G선만 방출하는데, 이는 충분한 투과력을 제공하고 다른 동위원소에 비해 상당히 낮은 환자 선량을 제공합니다. 퍼테크네테이트 이온은 특정 세포에 대해 뚜렷한 선택성을 갖지 않으므로 대부분의 장기 손상을 진단하는 데 사용할 수 있습니다. 테크네튬은 신체에서 매우 빠르게(1일 이내) 제거되므로 99m Tc를 사용하면 동일한 대상을 짧은 간격으로 반복 검사할 수 있어 과다 조사를 방지할 수 있습니다.
유리 크루티야코프
테크네튬
테크네튬-나; 중.[그리스어에서 테크네토스 - 인공] 화학 원소(Tc)는 핵 폐기물에서 얻은 은회색 방사성 금속입니다.
◁ 테크네티움, 오, 오.
테크네튬(lat. Technetium), 주기율표 VII 족의 화학 원소. 방사성, 가장 안정한 동위원소는 97 Tc와 99 Tc입니다(반감기는 각각 2.6 10 6 및 2.12 10 5 년). 최초로 인공적으로 생산된 원소. 1937년 이탈리아 과학자 E. Segre와 C. Perriez가 중수소로 몰리브덴 핵을 폭격하여 합성했습니다. 그리스어 technētós(인공)에서 이름이 유래되었습니다. 은회색 금속; 밀도 11.487g/cm3, 티약 2200°C. 자연에서 우라늄 광석에서 소량으로 발견됩니다. 태양과 일부 별에서 스펙트럼으로 감지됩니다. 원자력 산업 폐기물에서 얻습니다. 촉매의 구성 요소. 동위원소 99 중 Tc는 뇌종양 진단과 중추 및 말초 혈역학 연구에 사용됩니다.
테크네튬TECHNETIUM(라틴어 Technetium, 그리스 테크네토스 - 인공), Tc(“테크네튬” 읽기), 인공적으로 생산된 최초의 방사성 화학 원소, 원자 번호 43. 안정 동위원소가 없습니다. 가장 오래 사는 방사성 동위원소는 97 Tc(T 1/2 2.6 10 6년, 전자 포획), 98 Tc(T 1/2 1.5 10 6년) 및 99 Tc(T 1/2 2.12 10 5년)입니다. 수명이 짧은 핵 이성질체 99m Tc(T 1/2 6.02시간)는 실제적으로 중요합니다.
두 외부 전자층의 구성은 4s 2 p 6 d 5 5s 2입니다. -1에서 +7까지의 산화 상태(I-VII 원자가); 가장 안정적 +7. 주기율표의 5번째 주기에 있는 VIIB족에 속합니다. 원자의 반경은 0.136nm, Tc 2+ 이온은 0.095nm, Tc 4+ 이온은 0.070nm, Tc 7+ 이온은 0.056nm이다. 연속 이온화 에너지는 7.28, 15.26, 29.54 eV입니다. 폴링에 따르면 전기 음성도 (센티미터.폴링 라이너스) 1,9.
D. I. 멘델레예프 (센티미터.멘델레예프 드미트리 이바노비치)주기율표를 만들 때 그는 망간(“ecamanganese”)의 무거운 유사체인 테크네튬에 대한 표에 빈 셀을 남겨 두었습니다. 테크네튬은 1937년 C. Perrier와 E. Segre가 몰리브덴 판에 중수소를 충돌시켜 획득했습니다. (센티미터.듀트론). 자연에서 테크네튬은 우라늄 광석에서 우라늄 1kg당 5·10 -10g으로 무시할 만한 양으로 발견됩니다. 테크네튬의 스펙트럼 선은 태양과 다른 별의 스펙트럼에서 발견되었습니다.
테크네튬은 원자력 산업 폐기물인 핵분열 생성물 235 U의 혼합물로부터 분리됩니다. 사용후핵연료를 재처리할 때 이온교환법, 추출법, 분별침전법 등을 이용해 테크네튬을 추출한다. 테크네튬 금속은 500°C에서 수소로 산화물을 환원시켜 얻습니다. 테크네튬의 세계 생산량은 연간 수 톤에 이릅니다. 연구 목적으로 수명이 짧은 테크네튬 방사성 핵종이 사용됩니다: 95m Tc( 티 1/2 =61일), 97m Tc(T 1/2 =90일), 99m Tc.
테크네튬은 은회색 금속으로 육각형 격자를 가지고 있으며, ㅏ=0.2737nm, c= 0.4391nm. 녹는점 2200°C, 끓는점 4600°C, 밀도 11.487kg/dm3. 테크네튬의 화학적 성질은 레늄과 유사합니다. 표준 전극 전위 값: Tc(VI)/Tc(IV) 쌍 0.83 V, Tc(VII)/Tc(VI) 쌍 0.65 V, Tc(VII)/Tc(IV) 쌍 0.738 V.
Tc를 산소로 태울 때 (센티미터.산소)노란색의 높은 산성 산화물 Tc 2 O 7 이 형성됩니다. 물에 용해되는 용액은 테크네틱산 HTcO 4입니다. 증발하면 짙은 갈색 결정이 형성됩니다. 기술적 산의 염 - 과테크네이트(과테크네이트 나트륨 NaTcO 4, 과테크네이트 칼륨 KTcO 4, 과테크네이트 은 AgTcO 4). 공업용 산 용액을 전기분해하는 동안 TcO 2 이산화물이 방출되며, 이는 산소에서 가열되면 Tc 2 O 7로 변합니다.
불소와 상호작용하여, (센티미터.플루오르) Tc는 TcF 5 펜타플루오라이드와 혼합될 때 테크네튬 헥사플루오라이드 TcF 6의 황금색 결정을 형성합니다. 테크네튬 옥시플루오라이드 TcOF 4 및 TcO 3 F를 얻었습니다. 테크네튬을 염소화하면 TcCl 6 6염화물과 TcCl 4 사염화물의 혼합물이 생성됩니다. 테크네튬 옥시염화물 TcO 3 Cl 및 TcOCl 3이 합성되었습니다. 알려진 황화물 (센티미터.황화물)테크네튬 Tc 2 S 7 및 TcS 2, 카르보닐 Tc 2 (CO) 10. Tc는 질소와 반응하고, (센티미터.질산)진한 황산 (센티미터.황산)산과 왕수 (센티미터.왕수). 퍼테크네이트는 연강의 부식 억제제로 사용됩니다. 동위원소 99 중 Tc는 중추 및 말초 혈역학 연구에서 뇌종양 진단에 사용됩니다. (센티미터.혈액역학).
백과사전. 2009 .
동의어:다른 사전에 "technetium"이 무엇인지 확인하십시오.
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서적
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Segrè는 1937년에 중수소로 몰리브덴 표적을 폭격하여 처음 획득되었습니다. 최초로 인공적으로 얻은 물질로 테크네튬(Technetium, 기술- 미술). 핵의 안정성 법칙에 따르면 불안정한 것으로 나타났다. 나중에 몇 가지 인공 테크네튬 동위원소가 더 얻어졌습니다. 그들 모두는 또한 불안정합니다. 우라늄 붕괴 생성물(99 Tg) 중에서 1947년에 발견된 가장 수명이 긴 테크네튬 동위원소는 반감기가 ~2입니다. 10 5년. 지구는 약 10,000배 더 오래되었습니다. 따라서 테크네튬이 처음에 지각에 포함되어 있었다고 해도 이 기간 동안 사라졌어야 한다는 결론이 나옵니다. 그러나 Parker와 Kuroda(Parker, Kuroda, 1956)는 천연 우라늄에 반감기가 67시간인 몰리브덴 99 Mo의 방사성 동위원소가 극소량 포함되어 있음을 증명했습니다. 비-붕괴는 99 Ts로 변합니다. 이는 238 U의 자연적인 핵 붕괴에 의해 99 Tc가 지속적으로 생성된다는 것을 나타냅니다. 따라서 테크네튬은 아직 직접적으로 발견되지 않았음에도 불구하고 자연에 분명히 존재합니다.
영수증:
99 Tc 동위원소는 원자로에서 우라늄의 붕괴 생성물 중 하나이고 약한 방사능으로 인해 눈에 띄는 양으로 얻어집니다. Tc 2 S 7 형태로 염산으로 산성화된 수용액으로부터 황화수소로 침전됩니다. 흑색 황화물 침전물을 과산화수소의 암모니아 용액에 용해시키고 생성된 화합물인 과테크네테이트 암모늄 NH 4 TcO 4 를 수소 흐름에서 600°의 온도에서 하소합니다.
테크네튬 금속은 산성 용액에서 전해 방식으로 쉽게 분리될 수 있습니다.
물리적 특성:
테크네튬은 은회색 금속입니다. Moon(1947)에 따르면 육각형 밀집 패킹(a = 2.735, c = 4.388 A°)을 갖는 격자에서 결정화됩니다.
화학적 특성:
테크네튬의 화학적 성질은 레늄과 매우 유사하며 주기율표의 이웃인 몰리브덴과도 유사합니다. 이 상황은 무시할 수 있는 양의 테크네튬을 사용하여 작업할 때 사용됩니다. 염산이나 과산화수소의 알칼리성 용액에는 녹지 않지만 질산과 왕수에는 쉽게 용해됩니다. 산소 기류 속에서 가열되면 연소하여 밝은 노란색의 휘발성 헵톡사이드 Tc 2 O 7 을 형성합니다.
가장 중요한 연결:
Tc 2 O 7은 물에 용해되면 테크네튬("퍼테크네틱") 산 HTcO 4를 형성하며, 용액이 증발하면 진한 빨간색의 직사각형 결정 형태로 분리될 수 있습니다. NTso 4는 강한 일염기산입니다. 진한 빨간색의 농축된 수용액은 희석시 빠르게 변색됩니다. 암모늄 퍼테크네테이트 NH 4 TcO 4 는 순수한 상태에서 무색이며 비흡습성입니다.
Tc 2 S 7 황화물의 검은 침전물은 산성화된 수용액으로부터 황화수소와 함께 침전됩니다. 테크네튬 황화물은 묽은 염산에 용해되지 않습니다.
애플리케이션:
원자로 폐기물로부터 가장 오래 지속되는 동위원소인 99 Tc를 지속적으로 생산할 수 있다는 사실로 인해 향후 기술적 활용 가능성도 배제할 수 없습니다. 테크네튬은 느린 중성자를 가장 효과적으로 흡수하는 물질 중 하나입니다. 이와 관련하여 원자로 차폐를 위한 용도를 분명히 고려해야 합니다.
Tc 동위원소는 다음과 같이 사용됩니다. g의료 진단의 방출기.
현재 생산되는 테크네튬의 양은 몇 그램 정도입니다.
또한보십시오:
시. Venetsky 희귀하고 흩어져 있습니다. 금속에 관한 이야기.
테크네튬(위도 Technetium), Tc, Mendeleev 주기율표 VII 족의 방사성 화학 원소, 원자 번호 43, 원자 질량 98, 9062; 금속, 가단성 및 연성.
원자번호 43번 원소의 존재는 D.I. 테크네튬은 1937년 이탈리아 과학자 E. Segre와 C. Perrier가 몰리브덴 핵에 중수소를 충돌시켜 인위적으로 획득했습니다. 그리스어에서 그 이름을 얻었습니다. 테크네토스(technetos) - 인공적인 것.
테크네튬에는 안정 동위원소가 없습니다. 방사성 동위원소(약 20개) 중 두 가지가 실제적으로 중요합니다. 각각 반감기가 있는 99 Tc와 99m Tc입니다. T ½ = 2.12 10 5년 및 T ½ = 6.04시간 자연에서 이 원소는 미미한 수준으로 발견됩니다. 수량 - 우라늄 타르 1톤당 10 - 10g.
테크네튬의 물리적 특성.분말 형태의 테크네튬 금속은 회색입니다(Re, Mo, Pt를 연상). 소형 금속(용융 금속 잉곳, 호일, 와이어) 은회색. 결정질 상태의 테크네튬은 밀집된 육각형 격자(a = 2.735Å, c = 4.391Å)를 가지고 있습니다. 얇은 층 (150 Å 미만) - 면심 입방 격자 (a = 3.68 Å); 테크네튬 밀도(육각형 격자 포함) 11.487g/cm 3 ; t pl 2200°C; g 베일 4700°C; 전기 저항률 69·10 -6 ohm·cm(100°C); 초전도 상태로의 전이 온도 Tc 8.24 K. 테크네튬은 상자성입니다. 25°C에서의 자화율은 2.7·10 -4입니다. 원자의 외부 전자 껍질의 구성은 Tc 4d 5 5s 2입니다. 원자 반경 1.358Å; 이온 반경 Tc 7+ 0.56Å.
테크네튬의 화학적 성질.화학적 특성 측면에서 Tc는 Mn에 가깝고 특히 화합물에서 Re에 가깝고 -1에서 +7까지의 산화 상태를 나타냅니다. 산화 상태 +7의 Tc 화합물은 가장 안정적이며 잘 연구되었습니다. Technetium 또는 그 화합물이 산소와 상호 작용하면 산화물 Tc 2 O 7 및 TcO 2가 형성되고 염소 및 불소 할로겐화물 TcX 6, TcX 5, TcX 4가 형성되며 예를 들어 TcO 3 X와 같은 옥시할로겐화물 형성이 가능합니다. X는 할로겐), 황-황화물 Tc 2 S 7 및 TcS 2. 테크네튬은 또한 테크네틱산 HTcO 4 및 그 과테크네이트 염 MTcO 4(여기서 M은 금속), 카르보닐, 착물 및 유기금속 화합물을 형성합니다. 전압 계열에서 Technetium은 수소 오른쪽에 있습니다. 어떤 농도의 염산과도 반응하지 않지만 질산과 황산, 왕수, 과산화수소 및 브롬수에 쉽게 용해됩니다.
테크네튬 획득.테크네튬의 주요 공급원은 원자력 산업에서 발생하는 폐기물입니다. 233U의 핵분열로 인한 99Tc의 수율은 약 6%이다. 퍼테크네이트, 산화물 및 황화물 형태의 테크네튬은 유기 용매 추출, 이온 교환 방법 및 난용성 유도체 침전을 통해 핵분열 생성물의 혼합물에서 추출됩니다. 금속은 600-1000 ° C에서 수소로 NH 4 TcO 4, TcO 2, Tc 2 S 7을 환원하거나 전기 분해하여 얻습니다.
테크네티움의 응용.테크네튬은 기술 분야에서 유망한 금속입니다. 촉매, 고온 및 초전도 재료로서의 응용을 찾을 수 있습니다. 테크네튬 화합물은 효과적인 부식 억제제입니다. 99m Tc는 의학에서 γ-방사선의 원천으로 사용됩니다. 테크네튬은 방사선 위험이 있으므로 특수 밀봉 장비가 필요합니다.
Technetium (lat. Technetium), Tc, Mendeleev 주기율표 VII 족의 방사성 화학 원소, 원자 번호 43, 원자 질량 98, 9062; 금속, 가단성 및 연성.
테크네튬에는 안정 동위원소가 없습니다. 방사성 동위원소(약 20개) 중 두 가지가 실질적으로 중요합니다. 각각 반감기가 있는 99Tc와 99mTc입니다. 티 1/2= 2.12 ×10 5년 티 1/2 = 6,04 시간.자연계에서 이 원소는 소량으로 발견됩니다 - 10 -10 G 1에서 티우라늄타르.
물리적, 화학적 특성.
분말 형태의 테크네튬 금속은 회색입니다(Re, Mo, Pt를 연상). 소형 금속(용융 금속 잉곳, 호일, 와이어) 은회색. 결정 상태의 테크네튬은 밀집된 육각형 격자( ㅏ = 2,735
, с = 4.391); 얇은 층 (150 미만) - 입방면 중심 격자 ( a = 3.68? 0.0005); T. 밀도(육각 격자 포함) 11.487 g/cm 3, t pl 2200? 50℃; 티킵 4700?C; 전기 저항력 69 * 10 -6 옴×cm(100℃); 초전도 상태로의 전이 온도 Tc 8.24 K. 테크네튬은 상자성입니다. 25 0 C에서의 자기 민감도는 2.7 * 10 -4입니다. . Tc 4 원자의 외부 전자 껍질 구성 디 5 5에스 2 ; 원자 반경 1.358; 이온 반경 Tc 7+ 0.56.화학적 성질에 따라 Tc는 Mn에 가깝고 특히 Re에 가깝습니다. 화합물에서는 -1에서 +7까지의 산화 상태를 나타냅니다. 산화 상태 +7의 Tc 화합물은 가장 안정적이며 잘 연구되었습니다. Technetium 또는 그 화합물이 산소와 상호 작용하면 산화물 Tc 2 O 7 및 TcO 2가 형성되고 염소 및 불소 할로겐화물 TcX 6, TcX 5, TcX 4가 형성되며 예를 들어 TcO 3 X와 같은 옥시할로겐화물 형성이 가능합니다. X는 할로겐), 황-황화물 Tc 2 S 7 및 TcS 2. 테크네튬은 또한 테크네튬산 HTcO 4 및 그 과테크네이트 염인 MeTcO 4(여기서 Me는 금속임), 카르보닐, 착물 및 유기금속 화합물을 형성합니다. 전압 계열에서 Technetium은 수소 오른쪽에 있습니다. 어떤 농도의 염산과도 반응하지 않지만 질산과 황산, 왕수, 과산화수소 및 브롬수에 쉽게 용해됩니다.
영수증.
테크네튬의 주요 공급원은 원자력 산업에서 발생하는 폐기물입니다. 235U의 핵분열로 인한 99Tc의 수율은 약 6%이다. 퍼테크네이트, 산화물 및 황화물 형태의 테크네튬은 유기 용매 추출, 이온 교환 방법 및 난용성 유도체 침전을 통해 핵분열 생성물의 혼합물에서 추출됩니다. 금속은 600-1000 0 C에서 수소로 NH 4 TcO 4, TcO 2, Tc 2 S 7을 환원하거나 전기분해하여 얻습니다.
애플리케이션.
테크네튬은 기술 분야에서 유망한 금속입니다. 촉매, 고온 및 초전도 재료로서의 응용을 찾을 수 있습니다. 테크네튬 화합물. - 효과적인 부식 억제제. 99m Tc는 의학에서 g-방사선의 원천으로 사용됩니다. . 테크네튬은 방사선 위험이 있으므로 특수 밀봉 장비가 필요합니다.
발견의 역사.
1846년에 러시아에서 일했던 화학자이자 광물학자인 R. Herman은 우랄 지역의 일멘 산맥에서 이전에 알려지지 않은 광물을 발견했는데, 그는 이를 이트로일메나이트라고 불렀습니다. 과학자는 자신의 명예에 안주하지 않고 광물에 포함되어 있다고 믿었던 새로운 화학 원소를 분리하려고 노력했습니다. 그러나 일메니움을 열 시간도 채 되기 전에 독일의 유명한 화학자 G. 로즈(G. Rose)는 일메니움을 "닫아" 헤르만 연구의 오류를 입증했습니다.
25년 후, 일메늄은 다시 화학의 최전선에 나타났습니다. 일메늄은 주기율표 43번의 빈 자리를 차지할 것으로 예상되었던 "에카-망간"의 역할에 대한 경쟁자로 기억되었습니다. 일메늄의 명성은 G. Rose의 작업으로 인해 크게 손상되었으며 원자량을 포함한 많은 특성이 요소 번호 43에 매우 적합하다는 사실에도 불구하고 D.I. Mendeleev는 이를 그의 표에 등록하지 않았습니다. 추가 연구를 통해 마침내 과학계는 다음과 같은 사실을 확신하게 되었습니다. , 일메늄은 많은 거짓 원소 중 하나의 슬픈 영광으로만 화학의 역사에 남을 수 있습니다.
성소는 결코 비어 있지 않기 때문에 그것을 차지할 권리를 주장하는 주장이 잇따랐다. Davy, Lucium, Nipponium-모두 비눗 방울처럼 터져 태어날 시간이 거의 없습니다.
그러나 1925년 독일의 과학자 부부인 Ida와 Walter Noddack은 마수륨(43번)과 레늄(75번)이라는 두 가지 새로운 원소를 발견했다는 메시지를 발표했습니다. 운명은 Renius에게 유리한 것으로 판명되었습니다. 그는 즉시 합법화되었고 즉시 그를 위해 준비된 거주지를 차지했습니다. 그러나 행운은 마수륨에 등을 돌렸습니다. 발견자나 다른 과학자 모두 이 원소의 발견을 과학적으로 확인할 수 없었습니다. 사실, Ida Noddak은 "곧 레늄과 같은 마수륨을 상점에서 구입할 수 있을 것"이라고 말했지만, 아시다시피 화학자들은 그 말을 믿지 않으며 Noddak 배우자는 더 설득력 있는 다른 증거를 제공할 수 없었습니다. "가짜 43분의 1" 목록에 또 다른 패자가 추가되었습니다.
이 기간 동안 일부 과학자들은 멘델레예프가 예측한 모든 원소, 특히 43번 원소가 자연에 존재하는 것은 아니라고 믿기 시작했습니다. 어쩌면 그것들은 단순히 존재하지 않고 시간을 낭비하고 창을 부술 필요가 없을 수도 있습니다. 마수륨의 발견을 거부했던 독일의 저명한 화학자 빌헬름 프란틀(Wilhelm Prandtl)도 이러한 결론에 도달했습니다.
당시 이미 강력한 권위를 얻었던 화학의 여동생인 핵물리학이 이 문제를 명확히 하는 것을 가능하게 했습니다. 이 과학의 법칙 중 하나(소련 화학자 S.A. Shchukarev가 20년대에 언급하고 독일 물리학자 G. Mattauch가 1934년에 공식화함)를 Mattauch-Shchukarev 규칙 또는 금지 규칙이라고 합니다.
그 의미는 자연적으로 두 개의 안정적인 등압선이 존재할 수 없으며 핵 전하가 1만큼 다르다는 것입니다. 즉, 어떤 화학 원소에 안정 동위원소가 있으면 표에서 가장 가까운 이웃 원소는 동일한 질량수를 갖는 안정 동위원소를 갖는 것이 "엄격히 금지"됩니다. 이러한 의미에서 43번 원소는 확실히 운이 좋지 않았습니다. 왼쪽과 오른쪽의 이웃인 몰리브덴과 루테늄은 인근 "영토"의 모든 안정적인 공석이 해당 동위원소에 속하도록 했습니다. 그리고 이것은 43번 원소가 어려운 운명을 가지고 있다는 것을 의미합니다. 아무리 많은 동위원소가 있더라도 모두 불안정할 운명에 처해 있으며, 따라서 원하든 원하지 않든 밤낮으로 지속적으로 붕괴해야 했습니다.
43번 원소는 한때 지구상에 눈에 띄는 양으로 존재했지만 아침 안개처럼 점차 사라졌다고 가정하는 것이 합리적입니다. 그렇다면 이 경우 우라늄과 토륨이 오늘날까지 살아남은 이유는 무엇입니까? 결국, 그들은 또한 방사성이므로 생애 첫날부터 천천히 그러나 확실하게 부패합니까? 그러나 이것이 바로 우리 질문에 대한 답이 있는 곳입니다. 우라늄과 토륨은 자연 방사능을 가진 다른 원소보다 훨씬 더 느리게 붕괴하기 때문에 보존되었습니다(그러나 지구가 존재하는 동안 우라늄은 천연 창고에 저장되어 있습니다). 100번 정도 감소했습니다.) 미국 방사선 화학자들의 계산에 따르면 하나 또는 다른 원소의 불안정한 동위원소는 반감기가 1억 5천만년을 초과하는 경우에만 "세계 창조"부터 현재까지 지각에서 살아남을 가능성이 있음이 나타났습니다. 앞을 내다보면 43번 원소의 다양한 동위원소를 얻었을 때 그 중 가장 오래 사는 동위원소의 반감기가 250만 년 조금 넘는 것으로 밝혀졌습니다. 첫 번째 공룡의 지구: 결국 우리 행성은 약 45억 년 동안 우주에서 "기능"해 왔습니다.
따라서 과학자들이 43번 요소를 자신의 손으로 "만지기"를 원한다면, 자연이 오래 전에 그것을 누락된 요소 목록에 포함시켰기 때문에 동일한 손으로 그것을 만들어야 했습니다. 하지만 과학이 그런 일을 할 수 있을까?
응, 어깨에. 이것은 1919년 영국 물리학자 어니스트 러더퍼드(Ernest Rutherford)에 의해 처음으로 실험적으로 입증되었습니다. 그는 질소 원자 핵에 맹렬한 폭격을 가했는데, 그 속에서 끊임없이 붕괴하는 라듐 원자가 무기 역할을 했고, 그 결과 생성된 알파 입자가 발사체 역할을 했습니다. 장기간 포격을 가한 결과 질소 원자의 핵에 양성자가 보충되어 산소로 변했습니다.
러더퍼드의 실험은 과학자들을 특별한 포병으로 무장시켰습니다. 그 도움으로 파괴하는 것이 아니라 창조하고 일부 물질을 다른 물질로 변환하고 새로운 요소를 얻는 것이 가능했습니다.
그렇다면 이런 식으로 요소 번호 43을 얻으려고 시도해 보는 것은 어떨까요? 이탈리아의 젊은 물리학자 Emilio Segre가 이 문제에 대한 해결책을 제시했습니다. 30년대 초반에 그는 당시 유명한 엔리코 페르미(Enrico Fermi)의 지도력 아래 로마 대학교에서 일했습니다. 다른 "소년"(Fermi가 농담으로 재능있는 학생이라고 불렀음)과 함께 Segre는 우라늄의 중성자 조사 실험에 참여하고 핵 물리학의 다른 많은 문제를 해결했습니다. 그러나 젊은 과학자는 팔레르모 대학의 물리학과를 이끌라는 유혹적인 제안을 받았습니다. 고대 수도인 시칠리아에 도착했을 때 그는 실망했습니다. 그가 이끌게 된 실험실은 너무 평범했고 그 모습도 과학적 업적에 전혀 도움이 되지 않았습니다.
그러나 원자의 비밀을 더 깊이 꿰뚫고자 하는 세그레의 열망은 컸습니다. 1936년 여름, 그는 미국의 도시 버클리를 방문하기 위해 바다를 건너갑니다. 이곳 캘리포니아 대학교 방사선 연구실에서는 어니스트 로렌스가 발명한 원자 입자 가속기인 사이클로트론이 수년 동안 작동되고 있었습니다. 오늘날 이 작은 장치는 물리학자들에게 어린이 장난감처럼 보일 수 있지만 당시 세계 최초의 사이클로트론은 다른 실험실의 과학자들의 감탄과 부러움을 불러일으켰습니다(1939년 E. Lawrence는 이 장치의 창안으로 노벨상을 수상했습니다).