Isótopos de tecnecio
El tecnecio (43Tc) es uno de los dos elementos con Z < 83 que no tienen isótopos estables; el otro elemento similar es el prometio. Es principalmente artificial, y solo existen trazas en la naturaleza producidas por fisión espontánea (se estima que hay 2,5×10−13 gramos de 99Tc por gramo de pechblenda) o captura de neutrones por molibdeno. Los primeros isótopos que se sintetizaron fueron el 97Tc y el 99Tc en 1936, el primer elemento artificial que se produjo. Los radioisótopos más estables son el 97Tc (vida media de 4,21 millones de años), el 98Tc (vida media: 4,2 millones de años) y el 99 sup>Tc (vida media: 211.100 años).
Se han caracterizado otros treinta y tres radioisótopos con masas atómicas que oscilan entre 85Tc y 120Tc. La mayoría de ellos tienen vidas medias inferiores a una hora; las excepciones son 93Tc (vida media: 2,75 horas), 94Tc (vida media: 4,883 horas), 95Tc (vida media: -vida: 20 horas), y 96Tc (vida media: 4,28 días).
El tecnecio también tiene numerosos metaestados. 97mTc es el más estable, con una vida media de 91,0 días (0,097 MeV). Le siguen el 95mTc (vida media: 61 días, 0,038 MeV) y el 99mTc (vida media: 6,04 horas, 0,143 MeV). El 99mTc solo emite rayos gamma, que posteriormente se desintegran a 99Tc.
Para los isótopos más ligeros que el 98Tc, el modo de desintegración principal es la captura de electrones en isótopos de molibdeno. Para los isótopos más pesados, el modo primario es la emisión beta a isótopos de rutenio, con la excepción de que el 100Tc puede desintegrarse tanto por emisión beta como por captura de electrones.
El tecnecio-99m es el isótopo de tecnecio característico empleado en la industria de la medicina nuclear. Su transición isomérica de baja energía, que produce un rayo gamma a ~140,5 keV, es ideal para obtener imágenes mediante tomografía computarizada por emisión de fotón único (SPECT). Varios isótopos de tecnecio, como 94mTc, 95gTc y 96gTc, que se producen mediante reacciones (p,n) utilizando un ciclotrón. sobre objetivos de molibdeno, también se han identificado como posibles agentes de tomografía por emisión de positrones (PET). El tecnecio-101 se ha producido utilizando un generador de neutrones basado en fusión D-D a partir de la reacción 100Mo(n,γ)101Mo sobre el molibdeno natural y la posterior desintegración beta-menos del 101Mo a 101Tc. A pesar de su vida media más corta (es decir, 14,22 min), el 101Tc exhibe características de desintegración únicas adecuadas para procedimientos terapéuticos o de diagnóstico de radioisótopos, donde se ha propuesto que su implementación, como complemento para los radioisótopos duales. La obtención de imágenes o el reemplazo de 99mTc podrían realizarse mediante producción in situ y dispensación en el punto de atención al paciente.
El tecnecio-99 es el isótopo más común y más fácilmente disponible, ya que es un importante producto de fisión de actínidos como el uranio y el plutonio con un rendimiento de producto de fisión del 6 % o más y, de hecho, el isótopo más importante a largo plazo. Producto de fisión vivido. Los isótopos más ligeros de tecnecio casi nunca se producen en fisión porque los productos de fisión iniciales normalmente tienen una relación neutrón/protón más alta que la estable para su rango de masas y, por lo tanto, sufren desintegración beta hasta alcanzar el producto final. La desintegración beta de los productos de fisión de masa 95-98 se detiene en los isótopos estables del molibdeno de esas masas y no llega al tecnecio. Para masas de 100 y mayores, los isótopos de tecnecio de esas masas tienen una vida muy corta y se desintegran rápidamente en beta a isótopos de rutenio. Por lo tanto, el tecnecio del combustible nuclear gastado es prácticamente todo 99Tc. En presencia de neutrones rápidos, una pequeña cantidad de 98
Tc por (n,2n) "nocaut" reacciones. Si se desea la transmutación nuclear de tecnecio derivado de la fisión o de residuos de tecnecio de aplicaciones médicas, los neutrones rápidos no son deseables como 98
></sub Tc aumenta, en lugar de reducir, la longevidad de la radiactividad en el material.
Un gramo de 99Tc produce 6,2×108 desintegraciones por segundo (es decir, 0,62 GBq/g).
El tecnecio no tiene isótopos estables o casi estables y, por lo tanto, no se puede dar un peso atómico estándar.
Lista de isótopos
| Nuclide | Z | N | Masa sototópica (Da) | Vida media | Decaymode | Daughterisotope | Spin and paridad | Isotopicabundance | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Energía de excitación | |||||||||||||||||||
| 85Tc | 43 | 42 | 84.94883(43)# | ■110 ns | β+ | 85Mo | 1/2# | ||||||||||||
| p | 84Mo | ||||||||||||||||||
| β+, p | 84Nb | ||||||||||||||||||
| 86Tc | 43 | 43 | 85.94288(32)# | 55(6) ms | β+ | 86Mo | (0+) | ||||||||||||
| 86mTc | 1500(150) keV | 1.11(21) μs | (5+, 5−) | ||||||||||||||||
| 87Tc | 43 | 44 | 86.93653(32)# | 2.18(16) s | β+ | 87Mo | 1/2# | ||||||||||||
| 87mTc | 20(60)# keV | 2# s | 9/2+# | ||||||||||||||||
| 88Tc | 43 | 45 | 87.93268(22)# | 5.8 2) s | β+ | 88Mo | (2, 3) | ||||||||||||
| 88mTc | 0(300)# keV | 6.4(8) s | β+ | 88Mo | (6, 7, 8) | ||||||||||||||
| 89Tc | 43 | 46 | 88.92717(22)# | 12.8(9) s | β+ | 89Mo | (9/2+) | ||||||||||||
| 89mTc | 62.6(5) keV | 12.9 8) s | β+ | 89Mo | (1/2−) | ||||||||||||||
| 90Tc | 43 | 47 | 89.92356(26) | 8.7 2) s | β+ | 90Mo | 1+ | ||||||||||||
| 90mTc | 310(390) keV | 49.2(4) s | β+ | 90Mo | (8+) | ||||||||||||||
| 91Tc | 43 | 48 | 90.91843(22) | 3.14(2) min | β+ | 91Mo | (9/2)+ | ||||||||||||
| 91mTc | 139.3 3) keV | 3.3 1) min | β+ (99%) | 91Mo | (1/2)− | ||||||||||||||
| IT (1%) | 91Tc | ||||||||||||||||||
| 92Tc | 43 | 49 | 91.915260(28) | 4.25(15) min | β+ | 92Mo | (8)+ | ||||||||||||
| 92mTc | 270.15(11) keV | 1.03(7) μs | (4+) | ||||||||||||||||
| 93Tc | 43 | 50 | 92.910249(4) | 2.75(5) h | β+ | 93Mo | 9/2+ | ||||||||||||
| 93m1Tc | 391.84(8) keV | 43,5(10) min | IT (76,6%) | 93Tc | 1/2− | ||||||||||||||
| β+ (23,4%) | 93Mo | ||||||||||||||||||
| 93m2Tc | 2185.16(15) keV | 10.2(3) μs | (17/2)− | ||||||||||||||||
| 94Tc | 43 | 51 | 93.909657(5) | 293 1) min | β+ | 94Mo | 7+ | ||||||||||||
| 94mTc | 75.5(19) keV | 52.0(10) min | β+ (99,9%) | 94Mo | 2)+ | ||||||||||||||
| IT (.1%) | 94Tc | ||||||||||||||||||
| 95Tc | 43 | 52 | 94.907657(6) | 20.0(1) h | β+ | 95Mo | 9/2+ | ||||||||||||
| 95mTc | 38.89(5) keV | 61 2) d | β+ (96,12%) | 95Mo | 1/2− | ||||||||||||||
| IT (3.88%) | 95Tc | ||||||||||||||||||
| 96Tc | 43 | 53 | 95.907871(6) | 4.28(7) d | β+ | 96Mo | 7+ | ||||||||||||
| 96mTc | 34.28(7) keV | 51.5(10) min | IT (98%) | 96Tc | 4+ | ||||||||||||||
| β+ (2%) | 96Mo | ||||||||||||||||||
| 97Tc | 43 | 54 | 96.906365(5) | 4.21×106 Sí. | CE | 97Mo | 9/2+ | ||||||||||||
| 97mTc | 96.56(6) keV | 91.0(6) d | IT (99.66%) | 97Tc | 1/2− | ||||||||||||||
| EC (.34%) | 97Mo | ||||||||||||||||||
| 98Tc | 43 | 55 | 97.907216(4) | 4.2×106 Sí. | β− | 98Ru | (6)+ | ||||||||||||
| 98mTc | 90.76(16) keV | 14.7(3) μs | 2) - | ||||||||||||||||
| 99Tc | 43 | 56 | 98.9062547(21) | 2.111(12)×105 Sí. | β− | 99Ru | 9/2+ | rastro | |||||||||||
| 99mTc | 142.6832(11) keV | 6.0067(5) h | IT (99,99%) | 99Tc | 1/2− | ||||||||||||||
| β− (.0037%) | 99Ru | ||||||||||||||||||
| 100Tc | 43 | 57 | 99.9076578(24) | 15.8 1) s | β− (99,99%) | 100Ru | 1+ | ||||||||||||
| EC (.0018%) | 100Mo | ||||||||||||||||||
| 100m1Tc | 200.67(4) keV | 8.32(14) μs | (4)+ | ||||||||||||||||
| 100m2Tc | 243.96(4) keV | 3.2 2) μs | (6)+ | ||||||||||||||||
| 101Tc | 43 | 58 | 100.907315(26) | 14.22(1) min | β− | 101Ru | 9/2+ | ||||||||||||
| 101mTc | 207.53(4) keV | 636(8) μs | 1/2− | ||||||||||||||||
| 102Tc | 43 | 59 | 101.909215(10) | 5.28(15) s | β− | 102Ru | 1+ | ||||||||||||
| 102mTc | 20(10) keV | 4.35(7) min | β− (98%) | 102Ru | (4, 5) | ||||||||||||||
| IT (2%) | 102Tc | ||||||||||||||||||
| 103Tc | 43 | 60 | 102.909181(11) | 54.2(8) s | β− | 103Ru | 5/2+ | ||||||||||||
| 104Tc | 43 | 61 | 103.91145(5) | 18.3(3) min | β− | 104Ru | (3+)# | ||||||||||||
| 104m1Tc | 69.7 2) keV | 3.5(3) μs | 2(+) | ||||||||||||||||
| 104m2Tc | 106.1 3) keV | 0,40 2) μs | (+) | ||||||||||||||||
| 105Tc | 43 | 62 | 104.91166(6) | 7.6 1) min | β− | 105Ru | (3/2 a) | ||||||||||||
| 106Tc | 43 | 63 | 105.914358(14) | 35.6(6) s | β− | 106Ru | (1, 2) | ||||||||||||
| 107Tc | 43 | 64 | 106.91508(16) | 21.2 2) s | β− | 107Ru | (3/2 a) | ||||||||||||
| 107mTc | 65.7(10) keV | 184(3) ns | (5/2 a) | ||||||||||||||||
| 108Tc | 43 | 65 | 107.91846(14) | 5.17(7) s | β− | 108Ru | 2)+ | ||||||||||||
| 109Tc | 43 | 66 | 108.91998(10) | 860(40) ms | β− (99,92%) | 109Ru | 3/2# | ||||||||||||
| β−, n (08%) | 108Ru | ||||||||||||||||||
| 110Tc | 43 | 67 | 109.92382(8) | 0,92(3) s | β− (99,96%) | 110Ru | (2+) | ||||||||||||
| β−, n (04%) | 109Ru | ||||||||||||||||||
| 111Tc | 43 | 68 | 110.92569(12) | 290(20) ms | β− (99,15%) | 111Ru | 3/2# | ||||||||||||
| β−, n (.85%) | 110Ru | ||||||||||||||||||
| 112Tc | 43 | 69 | 111.92915(13) | 290(20) ms | β− (97,4%) | 112Ru | 2+# | ||||||||||||
| β−, n (2,6%) | 111Ru | ||||||||||||||||||
| 113Tc | 43 | 70 | 112.93159(32)# | 170(20) ms | β− | 113Ru | 3/2# | ||||||||||||
| 114Tc | 43 | 71 | 113.93588(64)# | 150(30) ms | β− | 114Ru | 2+# | ||||||||||||
| 115Tc | 43 | 72 | 114.93869(75)# | 100# ms [ ] 300 ns] | β− | 115Ru | 3/2# | ||||||||||||
| 116Tc | 43 | 73 | 115.94337(75)# | 90# ms [ ] | 2+# | ||||||||||||||
| 117Tc | 43 | 74 | 116.94648(75)# | 40# ms [ ]] | 3/2# | ||||||||||||||
| 118Tc | 43 | 75 | 117.95148(97)# | 30# ms [ ] | 2+# | ||||||||||||||
| Esta cabecera de mesa > | |||||||||||||||||||
- ^ mTc – Un isómero nuclear excitado.
- ^ ( ) – La incertidumbre (1σ) se da en forma concisa en paréntesis después de los últimos dígitos correspondientes.
- ^ # – Masa atómica marcada #: valor e incertidumbre derivada no de datos puramente experimentales, sino al menos en parte de las tendencias de la Superficie Masiva (TMS).
- ^ Modos de decadencia:
CE: Captura de electrones IT: Isomeric transition n: Emisión de neutrón p: Emisión de protones - ^ Símbolo italiano boldo como hija – El producto de la hija es casi estable.
- ^ Signatura Bold como hija – El producto de la hija es estable.
- ^ ( ) valor de la columna – Indica la vuelta con argumentos de asignación débiles.
- ^ a b # – Los valores marcados # no se derivan puramente de datos experimentales, sino al menos parcialmente de las tendencias de los nuclidos vecinos (TNN).
- ^ Producto de fisión de larga duración
- ^ Usado en medicina
Estabilidad de los isótopos de tecnecio
El tecnecio y el prometio son elementos ligeros inusuales porque no tienen isótopos estables. Utilizando el modelo de gota de líquido para núcleos atómicos, se puede derivar una fórmula semiempírica para la energía de enlace de un núcleo. Esta fórmula predice un "valle de estabilidad beta" a lo largo del cual los nucleidos no sufren desintegración beta. Los nucleidos que se encuentran "en las paredes" del valle tienden a desintegrarse por desintegración beta hacia el centro (emitiendo un electrón, emitiendo un positrón o capturando un electrón). Para un número fijo de nucleones A, las energías de enlace se encuentran en una o más parábolas, con el nucleido más estable en la parte inferior. Se puede tener más de una parábola porque los isótopos con un número par de protones y un número par de neutrones son más estables que los isótopos con un número impar de neutrones y un número impar de protones. Una sola desintegración beta transforma uno en otro. Cuando solo hay una parábola, solo puede haber un isótopo estable en esa parábola. Cuando hay dos parábolas, es decir, cuando el número de nucleones es par, puede ocurrir (raramente) que haya un núcleo estable con un número impar de neutrones y un número impar de protones (aunque esto ocurre sólo en cinco casos: 2H, 6Li, 10B, 14N y 180mTa). Sin embargo, si esto sucede, no puede haber ningún isótopo estable con un número par de neutrones y un número par de protones. (ver Isobaras estables de desintegración beta)
Para el tecnecio (Z = 43), el valle de estabilidad beta se centra en alrededor de 98 nucleones. Sin embargo, por cada número de nucleones de 94 a 102, ya existe al menos un nucleido estable de molibdeno (Z = 42) o rutenio (Z = 44), y la regla de las isobaras de Mattauch establece que dos isobaras adyacentes no pueden ser ambas estables. Para los isótopos con un número impar de nucleones, esto descarta inmediatamente un isótopo estable de tecnecio, ya que sólo puede haber un nucleido estable con un número impar fijo de nucleones. Para los isótopos con un número par de nucleones, dado que el tecnecio tiene un número impar de protones, cualquier isótopo también debe tener un número impar de neutrones. En tal caso, la presencia de un nucleido estable que tenga el mismo número de nucleones y un número par de protones descarta la posibilidad de un núcleo estable.
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