Teknesyum

Özellikler

Teknesyum, Tc sembolü ile gösterilen ve atom numarası 43 olan kimyasal bir elementtir. Periyodik tabloda 7. grup 5. periyotta yer alır. İzotopları tamamen radyoaktif olan, Tc-97'nin tamamen iyonize hali dışında hiçbiri kararlı olmayan en hafif hallerindedir.^[1] Neredeyse tüm mevcut teknesyum elementleri sentetik olarak üretilir. Doğal bulunan teknesyum, uranyum cevheri ve toryum cevherinde kendiliğinden oluşan bir fisyon ürünü olup, en yaygın kaynak veya molibden cevherlerinde nötron yakalama ürünüdür.

Fiziksel özellikler

Teknesyum, genellikle gri bir toz olarak elde edilen, platine benzer gümüşi gri bir görünüme sahip radyoaktif bir metaldir.^[2] Saf metalin kristal yapısı altıgen sıkı paketlidir. Atomik teknesyum 363,3 nm, 403,1 nm, 426,2 nm, 429,7 nm ve 485,3 nm dalga boylarında karakteristik emisyon çizgilerine sahiptir.^[3]

Metal biçimi paramanyetiktir, yani manyetik dipolleri harici manyetik alanlarla hizalanır, ancak alan kaldırıldıktan sonra rastgele yönelimler alır.^[4] Saf, metalik, tek kristal teknesyum, 7.46 K altındaki sıcaklıklarda tip-II süper iletken haline gelir.^[6] Bu sıcaklığın altında teknesyum, niyobyum dışındaki diğer tüm elementlerden daha büyük, çok yüksek bir manyetik penetrasyon derinliğine sahiptir. ^[7]

Kimyasal özellikler

Teknesyum, renyum ve manganez arasında, periyodik tablonun yedinci grubunda yer almaktadır. Periyodik yasanın öngördüğü gibi, kimyasal özellikleri de bu iki element arasındadır. Bu ikisinden teknesyum, özellikle kimyasal eylemsizliği ve kovalent bağlar oluşturma eğilimi açısından renyuma daha çok benzer.^[8] Manganezden farklı olarak, teknesyum kolayca katyonlar oluşturamaz. Teknesyumun en yaygın olanı +4, +5 ve +7 olmak üzere,+1'den +7'ye dokuz oksidasyon durumunda bulunur. ^[9]

Bulunma Sıklığı ve Üretimi

Metal, uranyum nükleer yakıtının fisyon tepkimesinde yüksek miktarlarda üretilir. Gri bir toz olarak elde edilir. İlk kimyagerler 43 numaralı elementi neden keşfedemedikleri konusundauzunca düşünmüşler fakat son zamanlarda yapılan çalışmalarda nedeni daha net anlaşılmıştır. İzotopları dünyanın yaşına kıyasla nispeten kısa ömürlüdür, bu nedenle dünya oluştuğunda mevcut olan teknesyum çoktan yok olmuştur. Teknesyum, S-, M- ve N- tipi yıldızların spektrumunda bulunmuştur. Bu bilgi, yıldızlarda ağır elementlerin üretimine dair yeni teorilere yol açmaktadır. 1962'de, izotoplarından biri olan Tc-99, nükleer reaktörlerde uranyumun bölünmesinden elde edilen bir ürün olarak üretildi. Bu nedenle yıllar içinde büyük miktarlarda üretilmiştir. Şu anda en çok var olan izotopu Tc-99'dur fakat kontaminasyon tehlikesi sebebiyle izolasyon kutusunda tutulmalıdır.

Uygulama ve Kullanım Alanları

Teknesyumun en kullanışlı izotopu teknesyum-99m'dir. Kısa yarılanma ömrüne sahiptir ve biyolojik olarak aktif birçok moleküle kimyasal olarak bağlanır, bu özellikler birçok tıbbi radyoaktif izotop testi için uygundur. Tc-99m, bir kalay bileşiği ile birleştirildiğinde kırmızı kan hücrelerine bağlanır ve bu nedenle dolaşım sistemi bozukluklarını haritalamak için kullanılabilir. Tc-99m içeren bir pirofosfat iyonu, hasar görmüş kalp kasında kalsiyum birikimlerine yapışarak kalp krizi sonrası hasarı ölçmek için kullanılır. Tc-99m'nin kükürt kolloidi dalak tarafından temizlenir ve bu organın yapısını görüntülemeyi mümkün kılar.

Renyum ve paladyum gibi teknesyum da bir katalizör görevi görebilir. İzopropil alkolün dehidrojenasyonu gibi bazı reaksiyonlar için, renyum veya paladyumdan çok daha etkili bir katalizördür.

Tarihi

Teknesyum kimyagerleri uzun bir süre meşgul etti, çünkü bulunamadı. Artık tüm izotoplarının radyoaktif olduğunu ve elementin herhangi bir mineral birikiminin Dünya'nın kabuğundan çoktan kaybolduğu bilinmekteydi. (En uzun ömürlü izotopun yarılanma ömrü 4 milyon yıldır.) Yine de bazı teknesyum atomları uranyumun nükleer fisyona girmesiyle üretilir ve bir ton uranyumda yaklaşık 1 miligram teknesyum bulunur. Teknesyum, 1937'de İtalya'da Emilio Segrè tarafından keşfedilmiştir. Kaliforniya'dan yüksek enerjili radyasyona maruz kalmış molibdenleri araştırdı ve teknesyumun mevcut olduğunu bularak ayırdı.

Etimolojisi

Teknesyum kelimesi, "yapay" anlamına gelen Yunanca teknesyumdan gelir.

Önlem ve Güven

Teknesyumun Sağlığa Etkileri

Hafif karbonlu çeliklerin, 250^oC'ye kadar sıcaklıklarda damıtılmış suda 55 ppm kadar KTcO₄ ile etkili bir şekilde korunabileceği bildirilmektedir. Bu korozyon koruması, teknesyum radyoaktif olduğundan ve kapatılması gerektiğinden kapalı sistemlerle sınırlıdır. Bu seviyedeki aktivitenin yayılmasına izin verilmemelidir.Tc-99, kontaminasyonu tehlikelidir ve eldiven kutusunda tutulmalıdır.

Teknesyumun Çevresel Etkileri

Teknesyum, nükleer reaktörlerde üretildiğinden, istenmeyen radyoaktif atıkların gezegensel yükünün artmasına sebep olmaktadır. Tıbbi teşhiste kullanılmasıyla da bir miktar teknesyum doğaya atılır.