Русская Википедия:Изотопы технеция
Изотопы технеция — разновидности атомов (и ядер) химического элемента технеция, имеющие разное содержание нейтронов в ядре.
Технеций — один из двух легких элементов периодической системы, для которого неизвестны стабильные изотопы (все изотопы технеция радиоактивны). Другим таким элементом является прометий[1]. Наиболее стабильными изотопами технеция являются 97Tc (период полураспада: 4,21 млн лет),98Tc (период полураспада 4,2 млн лет) и 99Tc (период полураспада 211,1 тыс. лет)[2]. Большинство других изотопов имеют период полураспада порядка нескольких часов и менее.
Многие изотопы технеция имеют метастабильные возбуждённые состояния (изомеры). Среди изомеров технеция наиболее стабильным является 97mTc, его период полураспада составляет 90,1 суток, энергия возбуждения 0,097 МэВ, основной канал распада — изомерный переход в основное состояние 97Tc. 95mTc имеет период полураспада 61 сутки, энергию возбуждения 0,039 МэВ, основной канал распада — электронный захват в 95Mo, но в 4 % случаев происходит изомерный переход в основное состояние 95Tc. Важный для практических применений изомер 99mTc имеет период полураспада 6,01 часа, энергию возбуждения 0,143 МэВ; его основной канал распада — изомерный переход в основное, очень долгоживущее состояние 99Tc с коэффициентом ветвления 99,9963 %, поэтому он испускает почти только гамма-лучи; вероятность его β−-распада в 99Ru составляет лишь 0,0037 %[3][2].
Для изотопов легче 98Tc основным каналом распада является захват электронов с образованием соответствующих изотопов молибдена. Для 98Tc и более тяжёлых изотопов основной способ распада — бета-минус-распад с образованием изотопов рутения, за исключением 100Tc, который распадается и путём бета-минус-распада в молибден-100, и (с гораздо меньшей вероятностью) путём электронного захвата в рутений-100[2][4].
Технеций-99
Шаблон:Main Технеций-99 является основным продуктом распада актиноидов, например, урана и плутония, с выходом около 6 % и выше. Является наиболее значимым долгоживущим продуктом деления ядер урана и плутония. Удельная активность 99Tc равна примерно 0,62 ГБк/г[5].
Технеций-99m
Шаблон:Main Изомер 99mTc получил широкое распространение в медицинской диагностике[6]. Очень короткое время жизни 99mTc (~6 часов) вынуждает получать его непосредственно на месте проведения медицинской процедуры. Для этого используются так называемые генераторы технеция — установки с особым образом подготовленным препаратом молибдена-99. Распад 99Mo проходит по схеме β−-распада с образованием 99mTc. Образовавшийся в генераторе 99mTc извлекают химическим способом. Сегодня рынок медицинского технеция исчисляется десятками миллионов процедур и миллиардами долларов в год[6].
Таблица изотопов технеция
| Символ нуклида |
[[Зарядовое число|Шаблон:Math]] (p) | Шаблон:Math (n) | Масса изотопа[7] (а. е. м.) |
Период полураспада[3] (T1/2) |
Тип распада | Продукт распада | Спин и чётность ядра[3] |
Распространённость изотопа в природе |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Энергия возбуждения | ||||||||
| 85Tc | 43 | 42 | 84,94883(43)# | <110 нс | β+ | 85Mo | 1/2−# | |
| p | 84Mo | |||||||
| β+, p | 84Nb | |||||||
| 86Tc | 43 | 43 | 85,94288(32)# | 55(6) мс | β+ | 86Mo | (0+) | |
| 86mTc | 1500(150) кэВ | 1,11(21) мкс | (5+, 5−) | |||||
| 87Tc | 43 | 44 | 86,93653(32)# | 2,18(16) с | β+ | 87Mo | 1/2−# | |
| 87mTc | 20(60)# кэВ | 2# с | 9/2+# | |||||
| 88Tc | 43 | 45 | 87,93268(22)# | 5,8(2) с | β+ | 88Mo | (2 3) | |
| 88mTc | 0(300)# кэВ | 6,4(8) с | β+ | 88Mo | (6 7 8) | |||
| 89Tc | 43 | 46 | 88,92717(22)# | 12,8(9) с | β+ | 89Mo | (9/2+) | |
| 89mTc | 62,6(5) кэВ | 12,9(8) с | β+ | 89Mo | (1/2−) | |||
| 90Tc | 43 | 47 | 89,92356(26) | 8,7(2) с | β+ | 90Mo | 1+ | |
| 90mTc | 310(390) кэВ | 49,2(4) с | β+ | 90Mo | (8+) | |||
| 91Tc | 43 | 48 | 90,91843(22) | 3,14(2) мин | β+ | 91Mo | (9/2)+ | |
| 91mTc | 139,3(3) кэВ | 3,3(1) мин | β+ (99 %) | 91Mo | (1/2)− | |||
| ИП (1 %) | 91Tc | |||||||
| 92Tc | 43 | 49 | 91,915260(28) | 4,25(15) мин | β+ | 92Mo | (8)+ | |
| 92mTc | 270,15(11) кэВ | 1,03(7) мкс | (4+) | |||||
| 93Tc | 43 | 50 | 92,910249(4) | 2,75(5) ч | β+ | 93Mo | 9/2+ | |
| 93m1Tc | 391,84(8) кэВ | 43,5(10) мин | ИП (76,6 %) | 93Tc | 1/2− | |||
| β+ (23,4 %) | 93Mo | |||||||
| 93m2Tc | 2185,16(15) кэВ | 10,2(3) мкс | (17/2)− | |||||
| 94Tc | 43 | 51 | 93,909657(5) | 293(1) мин | β+ | 94Mo | 7+ | |
| 94mTc | 75,5(19) кэВ | 52,0(10) мин | β+ (99,9 %) | 94Mo | (2)+ | |||
| ИП (0,1 %) | 94Tc | |||||||
| 95Tc | 43 | 52 | 94,907657(6) | 20,0(1) ч | β+ | 95Mo | 9/2+ | |
| 95mTc | 38,89(5) кэВ | 61(2) сут | β+ (96,12 %) | 95Mo | 1/2− | |||
| ИП (3,88 %) | 95Tc | |||||||
| 96Tc | 43 | 53 | 95,907871(6) | 4,28(7) сут | β+ | 96Mo | 7+ | |
| 96mTc | 34,28(7) кэВ | 51,5(10) мин | ИП (98 %) | 96Tc | 4+ | |||
| β+ (2 %) | 96Mo | |||||||
| 97Tc | 43 | 54 | 96,906365(5) | 4,21⋅106 лет | ЭЗ | 97Mo | 9/2+ | |
| 97mTc | 96,56(6) кэВ | 91,0(6) сут | ИП (99,66 %) | 97Tc | 1/2− | |||
| ЭЗ (0,34 %) | 97Mo | |||||||
| 98Tc | 43 | 55 | 97,907216(4) | 4,2⋅106 лет | β− | 98Ru | (6)+ | |
| 98mTc | 90,76(16) кэВ | 14,7(3) мкс | (2)− | |||||
| 99Tc | 43 | 56 | 98,9062547(21) | 2,111(12)⋅105 лет | β− | 99Ru | 9/2+ | следовые количества[прим. 1] |
| 99mTc | 142,6832(11) кэВ | 6,0067(5) ч | ИП (99,99 %) | 99Tc | 1/2− | |||
| β− (0,0037 %) | 99Ru | |||||||
| 100Tc | 43 | 57 | 99,9076578(24) | 15,8(1) с | β− (99,99 %) | 100Ru | 1+ | |
| ЭЗ (0,0018 %) | 100Mo | |||||||
| 100m1Tc | 200,67(4) кэВ | 8,32(14) мкс | (4)+ | |||||
| 100m2Tc | 243,96(4) кэВ | 3,2(2) мкс | (6)+ | |||||
| 101Tc | 43 | 58 | 100,907315(26) | 14,22(1) мин | β− | 101Ru | 9/2+ | |
| 101mTc | 207,53(4) кэВ | 636(8) мкс | 1/2− | |||||
| 102Tc | 43 | 59 | 101,909215(10) | 5,28(15) с | β− | 102Ru | 1+ | |
| 102mTc | 20(10) кэВ | 4,35(7) мин | β− (98 %) | 102Ru | (4 5) | |||
| ИП (2 %) | 102Tc | |||||||
| 103Tc | 43 | 60 | 102,909181(11) | 54,2(8) с | β− | 103Ru | 5/2+ | |
| 104Tc | 43 | 61 | 103,91145(5) | 18,3(3) мин | β− | 104Ru | (3+)# | |
| 104m1Tc | 69,7(2) кэВ | 3,5(3) мкс | 2(+) | |||||
| 104m2Tc | 106,1(3) кэВ | 0,40(2) мкс | (+) | |||||
| 105Tc | 43 | 62 | 104,91166(6) | 7,6(1) мин | β− | 105Ru | (3/2−) | |
| 106Tc | 43 | 63 | 105,914358(14) | 35,6(6) с | β− | 106Ru | (1 2) | |
| 107Tc | 43 | 64 | 106,91508(16) | 21,2(2) с | β− | 107Ru | (3/2−) | |
| 107mTc | 65,7(10) кэВ | 184(3) нс | (5/2−) | |||||
| 108Tc | 43 | 65 | 107,91846(14) | 5,17(7) с | β− | 108Ru | (2)+ | |
| 109Tc | 43 | 66 | 108,91998(10) | 860(40) мс | β− (99,92 %) | 109Ru | 3/2−# | |
| β−, n (0,08 %) | 108Ru | |||||||
| 110Tc | 43 | 67 | 109,92382(8) | 0,92(3) с | β− (99,96 %) | 110Ru | (2+) | |
| β−, n (0,04 %) | 109Ru | |||||||
| 111Tc | 43 | 68 | 110,92569(12) | 290(20) мс | β− (99,15 %) | 111Ru | 3/2−# | |
| β−, n (0,85 %) | 110Ru | |||||||
| 112Tc | 43 | 69 | 111,92915(13) | 290(20) мс | β− (97,4 %) | 112Ru | 2+# | |
| β−, n (2,6 %) | 111Ru | |||||||
| 113Tc | 43 | 70 | 112,93159(32)# | 170(20) мс | β− | 113Ru | 3/2−# | |
| 114Tc | 43 | 71 | 113,93588(64)# | 150(30) мс | β− | 114Ru | 2+# | |
| 115Tc | 43 | 72 | 114,93869(75)# | 100# мс [>300 нс] | β− | 115Ru | 3/2−# | |
| 116Tc | 43 | 73 | 115,94337(75)# | 90# мс [>300 нс] | 2+# | |||
| 117Tc | 43 | 74 | 116,94648(75)# | 40# мс [>300 нс] | 3/2−# | |||
| 118Tc | 43 | 75 | 117,95148(97)# | 30# мс [>300 нс] | 2+# | |||
Пояснения к таблице
- Индексами 'm', 'n', 'p' (рядом с символом) обозначены возбужденные изомерные состояния нуклида.
- Символами, выделенными жирным шрифтом, обозначены стабильные продукты распада. Символами, выделенными жирным курсивом, обозначены радиоактивные продукты распада, имеющие периоды полураспада, сравнимые с возрастом Земли или превосходящие его и вследствие этого присутствующие в природной смеси.
- Значения, помеченные решёткой (#), получены не из одних лишь экспериментальных данных, а (хотя бы частично) оценены из систематических трендов у соседних нуклидов (с такими же соотношениями Шаблон:Math и Шаблон:Math). Неуверенно определённые значения спина и/или чётности заключены в скобки.
- Погрешность приводится в виде числа в скобках, выраженного в единицах последней значащей цифры, означает одно стандартное отклонение (за исключением распространённости и стандартной атомной массы изотопа по данным ИЮПАК, для которых используется более сложное определение погрешности). Примеры: 29770,6(5) означает 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) означает 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) означает −2200,2 ± 1,8.
Литература
- Массы изотопов взяты из:
- Состав изотопов и стандартные атомные массы взяты из:
- Период полураспада, спин, данные по изомерам взяты из:
Примечания
- ↑ LANL Periodic Table, «Technetium» paragraph 2
- ↑ 2,0 2,1 2,2 EnvironmentalChemistry.com, «Technetium», Nuclides / Isotopes
- ↑ 3,0 3,1 3,2 Данные приведены по Шаблон:Справочник:Nubase2003
- ↑ CRC Handbook, 85th edition, table of the isotopes
- ↑ The Encyclopedia of the Chemical Elements, page 693, «Toxicology», paragraph 2
- ↑ 6,0 6,1 Шаблон:Cite web
- ↑ Данные приведены по Шаблон:AME2016
Ошибка цитирования Для существующих тегов <ref> группы «прим.» не найдено соответствующего тега <references group="прим."/>
