Isotop teknesium

Artikel ini membutuhkan rujukan tambahan agar kualitasnya dapat dipastikan. Mohon bantu kami mengembangkan artikel ini dengan cara menambahkan rujukan ke sumber tepercaya. Pernyataan tak bersumber bisa saja dipertentangkan dan dihapus. Cari sumber: "Isotop teknesium" – berita · surat kabar · buku · cendekiawan · JSTOR (Juli 2022)

Teknesium (₄₃Tc) adalah salah satu dari dua unsur dengan Z < 83 yang tidak memiliki isotop stabil; unsur lainnya adalah prometium.^[1] Ia utamanya buatan, dengan hanya jumlah renik yang ada di alam dihasilkan oleh fisi spontan (diperkirakan ada 2,5×10⁻¹³ gram ⁹⁹Tc per gram uraninit)^[2] atau penangkapan neutron oleh molibdenum. Isotop pertama yang disintesis adalah ⁹⁷Tc dan ⁹⁹Tc pada tahun 1936, unsur buatan pertama yang diproduksi. Radioisotop yang paling stabil adalah ⁹⁷Tc (waktu paruh: 4,21 juta tahun), ⁹⁸Tc (waktu paruh: 4,2 juta tahun), dan ⁹⁹Tc (waktu paruh: 211.100 tahun).^[3][4]

Tiga puluh tiga radioisotop lainnya telah dikarakterisasi dengan massa atom berkisar antara ⁸⁵Tc hingga ¹²⁰Tc.^[5] Sebagian besar memiliki waktu paruh yang kurang dari satu jam; pengecualiannya adalah ⁹³Tc (waktu paruh: 2,75 jam), ⁹⁴Tc (waktu paruh: 4,883 jam), ⁹⁵Tc (waktu paruh: 20 jam), dan ⁹⁶Tc (waktu paruh: 4,28 hari).^[6]

Teknesium juga memiliki banyak keadaan meta. ^97mTc adalah yang paling stabil, dengan waktu paruh 91,0 hari (0,097 MeV).^[3] Ia diikuti oleh ^95mTc (waktu paruh: 61 hari, 0,038 MeV) dan ^99mTc (waktu paruh: 6,04 jam, 0,143 MeV). ^99mTc hanya memancarkan sinar gama, kemudian meluruh menjadi ⁹⁹Tc.^[6]

Untuk isotop yang lebih ringan dari ⁹⁸Tc, mode peluruhan utamanya adalah penangkapan elektron menjadi isotop molibdenum. Untuk isotop yang lebih berat, mode utamanya adalah emisi beta menjadi isotop rutenium, dengan pengecualian bahwa ¹⁰⁰Tc dapat meluruh baik dengan emisi beta maupun penangkapan elektron.^[6][7]

^99mTc adalah ciri khas isotop teknesium yang digunakan dalam industri kedokteran nuklir. Transisi isomerik berenergi rendah, yang menghasilkan sinar gama pada ~140.5 keV, sangat ideal untuk pencitraan menggunakan Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT). Beberapa isotop teknesium, seperti ^94mTc, ^95gTc, dan ^96gTc, yang dihasilkan melalui reaksi (p,n) menggunakan siklotron pada target molibdenum, juga telah diidentifikasi sebagai agen Positron Emission Tomography (PET).^{[8][9][10] 101}Tc telah diproduksi menggunakan generator neutron berbasis fusi D-D dari reaksi ¹⁰⁰Mo(n,γ)¹⁰¹Mo pada molibdenum alami dan peluruhan beta-minus berikutnya dari ¹⁰¹Mo menjadi ¹⁰¹Tc. Meskipun waktu paruhnya lebih pendek (14,22 menit), ¹⁰¹Tc menunjukkan karakteristik peluruhan unik yang cocok untuk prosedur diagnostik atau terapeutik radioisotop, di mana telah diusulkan bahwa penerapannya, sebagai suplemen untuk pencitraan dual-isotop atau pengganti ^99mTc, dapat dilakukan oleh produksi di tempat dan pengeluaran pada titik perawatan pasien.^[11]

⁹⁹Tc adalah isotop yang paling umum dan paling mudah tersedia, karena merupakan produk fisi utama dari fisi aktinida seperti uranium dan plutonium dengan hasil produk fisi 6% atau lebih, dan pada kenyataannya produk fisi berumur panjang yang paling signifikan. Isotop teknesium yang lebih ringan hampir tidak pernah diproduksi dalam fisi karena produk fisi awal biasanya memiliki rasio neutron/proton yang lebih tinggi daripada yang stabil untuk rentang massanya, dan oleh karena itu mengalami peluruhan beta hingga mencapai produk akhir. Peluruhan beta produk fisi massa 95-98 berhenti di isotop molibdenum yang stabil dari massa tersebut dan tidak mencapai teknesium. Untuk massa 100 dan lebih besar, isotop teknesium dari massa tersebut berumur sangat pendek dan cepat meluruh menjadi isotop rutenium. Oleh karena itu, teknesium dalam bahan bakar nuklir bekas hampir semuanya merupakan ⁹⁹Tc. Dengan adanya neutron cepat, sejumlah kecil ⁹⁸Tc akan dihasilkan oleh reaksi "knockout" (n,2n). Jika transmutasi nuklir dari teknesium yang diturunkan dari fisi atau limbah teknesium dari aplikasi medis diinginkan, neutron cepat menjadi tidak diinginkan karena ⁹⁸Tc yang berumur panjang akan meningkat daripada mengurangi umur panjang radioaktivitas dalam material.

Satu gram ⁹⁹Tc menghasilkan disintegrasi 6,2×10⁸ per detik (0,62 GBq/g).^[12]

Teknesium tidak memiliki isotop yang stabil atau hampir stabil, dan dengan demikian berat atom standarnya tidak dapat diberikan.

1. ^ "Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report)" (PDF). IUPAC. hlm. 1059(13). Diakses tanggal 6 Juli 2022.  – Unsur yang ditandai dengan * tidak memiliki isotop stabil: 43, 61, dan 83 ke atas.
2. ^ Icenhower, J.P.; Martin, W.J.; Qafoku, N.P.; Zachara, J.M. (2008). The Geochemistry of Technetium: A Summary of the Behavior of an Artificial Element in the Natural Environment (Laporan). Pacific Northwest National Laboratory: U.S. Department of Energy. hlm. 2.1. 
3. ^ ^{a b} "Livechart - Table of Nuclides - Nuclear structure and decay data". www-nds.iaea.org (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 6 Juli 2022. 
4. ^ "Nubase 2016". NDS IAEA. 2017. Diakses tanggal 6 Juli 2022. 
5. ^ National Nuclear Data Center. "NuDat 2.x database". Laboratorium Nasional Brookhaven. 
6. ^ ^{a b c} "Technetium". EnvironmentalChemistry.com. 
7. ^ Holden, Norman E. (2004). "11. Table of the Isotopes". Dalam Lide, David R. CRC Handbook of Chemistry and Physics (edisi ke-85). Boca Raton, Florida: CRC Press. ISBN 978-0-8493-0485-9. 
8. ^ Bigott, H. M.; Mccarthy, D. W.; Wüst, F. R.; Dahlheimer, J. L.; Piwnica-Worms, D. R.; Welch, M. J. (2001). "Production, processing and uses of 94mTc". Journal of Labelled Compounds and Radiopharmaceuticals (dalam bahasa Inggris). 44 (S1): S119–S121. doi:10.1002/jlcr.2580440141. ISSN 1099-1344. 
9. ^ Morley, Thomas; Benard, Francois; Schaffer, Paul; Buckley, Kenneth; Hoehr, Cornelia; Gagnon, Katherine; McQuarrie, Steve; Kovacs, Michael; Ruth, Thomas (2011-05-01). "Simple, rapid production of Tc-94m". Journal of Nuclear Medicine (dalam bahasa Inggris). 52 (supplement 1): 290. ISSN 0161-5505. 
10. ^ Hayakawa, Takehito; Hatsukawa, Yuichi; Tanimori, Toru (January 2018). "95g Tc and 96g Tc as alternatives to medical radioisotope 99m Tc". Heliyon. 4 (1): e00497. doi:10.1016/j.heliyon.2017.e00497. ISSN 2405-8440. PMC 5766687 . PMID 29349358. 
11. ^ Mausolf, Edward J.; Johnstone, Erik V.; Mayordomo, Natalia; Williams, David L.; Guan, Eugene Yao Z.; Gary, Charles K. (September 2021). "Fusion-Based Neutron Generator Production of Tc-99m and Tc-101: A Prospective Avenue to Technetium Theranostics". Pharmaceuticals (dalam bahasa Inggris). 14 (9): 875. doi:10.3390/ph14090875 . PMC 8467155  Periksa nilai |pmc= (bantuan). PMID 34577575 Periksa nilai |pmid= (bantuan). 
12. ^ The Encyclopedia of the Chemical Elements, hlm. 693, "Toxicology", paragraph 2