鎝

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介紹

鎝是一種放射性元素，也具有多種放射性同位素，除了97Tc的完全電離態外，其餘都非常不穩定。這種物質是在實驗室中人工合成的，用於各種工業應用。自然界中，這種物質主要從鉬礦石中獲得。它是所有同位素都具有放射性的最輕元素。

什麼是鎝？

鎝是一種具有放射性的化學物質。該元素的原子序數為43，用符號Tc表示。所有該元素的同位素都被認為是放射性的，其中鎝-99是最重要的，如果不採取適當的預防措施，它會危及生命。只有97Tc在電離狀態下是穩定的。這種物質可以從自然界中獲得，也可以透過工業裝置製備。它呈銀灰色，與空氣中的水分接觸後會緩慢變暗。

這種放射性元素用於不同的工業過程中，主要用作鋼的緩蝕劑。它位於元素週期表第7族d區。這種物質沒有已知的生物學應用，也不存在於人體內。

鎝的性質

鎝有幾種性質，下面列出了一些該元素的物理和化學性質：

圖2 - 鎝

物理性質

• 銀灰色的放射性金屬，外觀類似鉑。

• 純金屬形式下，具有緊密堆積的六方晶體結構。

• 99Tc奈米分散鎝的核磁共振譜不分裂，而六方塊狀99Tc-NMR分裂成9個衛星峰。

• 其金屬形式略帶順磁性。

• 已知鎝在低於7.46K的溫度下顯示出最大的磁通量穿透深度。在這個溫度下，該物質以純金屬態存在，單晶鎝會轉變為鈮。

• 它在室溫下呈固態。原子鎝釋放出特徵波長363nm、403.1nm、426.2nm、429nm和485.3nm。

化學性質

• 鎝的密度為11.5g/cc。該元素在2430K開始熔化，在4535K沸騰。

• 該元素的原子半徑為136pm。

• 該物質的共價半徑為127pm，離子半徑為56。

• 該元素的熔化熱為23.8kJ/mol。

• 該元素的汽化熱為585。

• 該元素的原子質量為98amu。鎝的化合價為+7、+5和+4。

鎝的同位素

該元素同位素的特性如下：

• 鎝-97的半衰期為421萬年。

• 鎝-98的半衰期為420萬年。

• 鎝-99的半衰期為211,100年

• 該元素還有其他三十多種放射性同位素，質量數範圍從85到118。

• 鎝還擁有大量的核異構體，這些異構體具有一個或多個激發態核子。它的半衰期為91天，激發能為0.0965 MeV。

• 鎝-97的電離形式是所有同位素中最穩定的。

• 它是元素週期表中具有放射性同位素的最低序數元素。

鎝的用途

鎝的用途如下：

圖3 - 鎝的用途

• 它可以保護鋼免受腐蝕。

• 該元素可用於開發光電核電池。

• 鎝還有助於構建迴圈系統。

• 鎝-99用於核醫學中的各種診斷測試。主要用於診斷骨癌。

• 該元素用於多種放射性藥物過程中。它是一種非常有效的放射性示蹤劑，因為它發射140KeV的伽馬射線，易於追蹤。

• 它是異丙醇脫氫的有效催化劑。然而，它的放射性在催化過程中是有害的。

鎝的出現

鎝可以從鈾礦石中痕量發現。鎝-99同位素可以從鈾核燃料釋放的廢物中收集。鉬-98的核活化產生鉬-99，它透過β衰變衰變成鎝-99m。這種元素也可以透過鈾礦石和釷礦石的自發裂變產生。

該元素的長半衰期有助於其在環境中停留，然而由於土壤中存在有機物，其遷移被延遲。

結論

鎝是一種高放射性元素，其同位素也是如此。因此，這種元素對人體健康非常有害。處理這種物質時應採取預防措施，否則會導致致命後果。這種元素用於各種藥物過程中。它也用於其他幾個工業過程中，它是所有具有放射性同位素的元素中最輕的，並且所有這些同位素都是不穩定的。

常見問題

1. 工業過程是如何生產鎝的？

鎝是透過用中子轟擊鉬98Mo來產生鉬99Mo獲得的。這有助於產生鎝-99m。生成的鉬99Mo在其半衰期66小時後衰變到亞穩態。鉬99Mo可以與其他裂變產物區分開來，這些裂變產物有助於產生鎝-99m。

2. 鎝的有害影響是什麼？

鎝對個人的健康極其有害，因為該產物具有高放射性。這種物質用於藥物過程，但長期接觸會增加個體患癌症的風險。這種物質沉積在胃腸道中。

3. 為什麼鎝被認為是合成產品？

鎝被認為是合成產品，因為鎝的大多數同位素都含有過量的中子。這種物質還在工業中人工合成。