U periodičkoj tablici Dmitrija Ivanoviča Mendelejeva postoji ćelija pod brojem 43. Godine dugo je ostajala prazna. Njezin stanovnik se nije dao u ruke kemikima 19. stoljeća, sakrivajući se od najutrpanijih lovaca na elemente. Ali ispostavilo se da se ne radi o složenosti izdvajanja, već o samoj prirodi tega tvari: ona jednostavno nije mogla ostanuti na Zemlji od trenutka njezine formiranja. Danas znamo taj element kao technecij — prvi element stvoren umjetno, a ujedno element koji svakodnevno spašava tisuće života u bolnicama diljem svijeta.
Technecij — jedini element lakši od olova koji nema stabilnih izotopa. Mjesto u tablici je trijumf predviđačke sile znanosti i ujedno spomenik ljudskoj izumiteljskoj sposobnosti.
godine, kad je Dmitrij Ivanovič Mendelejev predstavio svijetu svoju periodičku tablicu, u njoj je bilo 63 elementa i nekoliko praznih mjesta. On nije samo ostavio propuste — on smelo je predvidio svojstva još neotkrivenih tvari. Za element pod brojem 43, koji se nalazio pod manganezom u sedmoj grupi, znanstvenik je predvidio svojstva, nazivajući ga «eka-manganezom» (od sanskrtskog «eka» — jedan).
U sljedećim desetljećima kemici su tražili nedostajući element u manganskim rudama, mineralima i složenim ostatcima hemijskih proizvodnji. Bili su i glasni izjavljivanja o otkriću: element su nazivali «ilmenijem», «niponijem», «lurijem». Međutim, ni jedno od njih nije bilo potvrđeno. Danas znamo zašto: technecij je radioaktivan, a njegovi najdugovječniji izotopi s periodom poluraspada oko 4 milijuna godina dugo su nestali iz zemljine kore od trenutka njezine formiranja.
Svoje ime element je dobio od grčkog riječi «τεχνητός» (tehnets), što znači «umjetni». Ime se pokazalo proročanskim dvostrano: technecij je postao prvi kemijski element dobiven umjetno, a ne iz prirodnog sirovina.
godine, talijanski fizičar Emilio Segre je radio u SAD-u, u laboratoriji Ernesta Lawrencea — izumitelja ciklotrona. Segre je primjetio stranu radioaktivnost jedne od iskoristanih detalja akceleratora — molibdenovog plića, koji je služio kao meta za dейтронови.
Učenik je pretpostavio da je u rezultatu nuklearnih reakcija u molibdenu (atomski broj 42) nastao novi element s brojem 43. Uzeo je foliju s sobom u Palermo, gdje zajedno s mineralogom Carlo Perrym je proveo niz složenih hemijskih operacija. Oni su uspjeli izdvojiti novi radioaktivni element u čistim, ali i mikroskopskim, količinama.
Technecij je najlakši element periodičke tablice, koji nema ni jednog stabilnog izotopa. Njegovi «dugovječni» oblici: Tc-97 (period poluraspada 2,6 milijuna godina), Tc-98 (4,2 milijuna godina) i najdostupniji izotop — Tc-99 (period poluraspada 211 000 godina).
Međutim, prirodni technecij ipak postoji na Zemlji. U malim, sledovnim količinama (primjerice, oko 1 nanogram na tonu uranske rude) on se oblikuje u procesu spontanog dijeljenja urana-235. U bilo kojem trenutku u zemljinoj kori se nalazi oko 18 000 tona technecija — ali taj metal «razrijeo se» u ogromnim volumenima stjenovitih stijena.
Fizičke osobine. Technecij je srebrno-sivi prekidni metal. Njegova kristalna mreža pri standardnim uvjetima je heksagonalna, on je kovak i plastičan. Uzamjetno, pri niskim temperaturama technecij postaje superprovodnik.
Hemijska mnogolikost. Za technecij su karakteristične stepene oksidacije od −1 do +7, a najstabilnija oblika sedmivalentnog technecija (Tc7+). Međutim, kemici često ga uspoređuju s renijem. Ova mnogolikost stvara ozbiljne probleme pri obradi otpadnog nuklearnog goriva: nepredviđivi oksidativno-redukovacijske reakcije s učestvom technecija kompliciraju procese razdvajanja urana i plutonija.
Danas većina technecija se izvlači iz otpada atomarske industrije — iz otpadnih gorivnih traka nuklearnih reaktora. Izlaz izotopa Tc-99 pri dijeljenju urana-235 iznosi oko 6%. Međutim, u središtu pažnje nije dugovječni Tc-99, već njegov kratkoročni nuklearni izomer — Tc-99m (m znači metastabilan, nuklearno uzbuđeno stanje) s periodom poluraspada samo 6 sati.
Ovaj izotop je jedan od temelja moderne nuklearne medicine. Na njegovoj osnovi proizvode se radiofarmaceutski preparati za dijagnozu zlokачestinih tumorа, procjenu krvotoka u srcu i istraživanje funkcija mnogih unutarnjih organa. Mekanizam je takav: Tc-99m ispušta gama zrake koje lako se mogu registarirati posebnim kamerama. Izotop se unosi u organizam (često u vezanom obliku s molekulama, tropnim za određene tkive) i daje signal, koji omogućava lekarima «vidjeti» tumor, fokus zapaljenja ili područje iskurenja srčane mišićne ćelije.
Kratki period poluraspada radioizotopa omogućava dobivanje točne slike i brzo izvođenje tvari iz organizma, nanoseći minimalni zračni oštećaj. Godišnje diljem svijeta se provodi više od 20 milijuna dijagnostičkih postupaka s uporabom technecija. U Rusiji proizvodnjom generatora technecija-99m bavi se poduzeće naučnog diviziona «Rosatom».
Dugovječni technecij-99 (T1/2 = 211 000 godina) predstavlja ozbiljan ekološki problem. U otpadnom nuklearnom gorivu njegovo sadržaj dosegava stotine grama na tonu. Ovaj izotop je pokretan u okolišu i može se akumulirati u biološkim objektima. Zato sahrana Tc-99 je jedna od zadataka pri stvaranju spremnika radioaktivnih otpada. Njegov period poluraspada i hemijska pokretljivost nalažu traženje posebnih matrica za sigurnu izolaciju.
Danas technecij ostaje niševni, ali iznimno važan element u dijagnostičkoj medicini. Međutim, njegov potencijal je širi. Technecij je perspektivan materijal za izradu katalizatora (npr. za dehidriranje organskih spojeva) i komponenti visoke temperature superprovodnih legura. Također, kemici razvijaju metode uhlapanja technecija iz tekućih radioaktivnih otpada s pomoću sorbenta i nova veza za adresnu nuklearnu medicinu, uključujući teranostiku (dijagnostiku i terapiju jednom molekulom).
U budućnosti mogu nastati novi metodi izvlačenja Tc-99m iz naobradaka reaktora i akceleratora, što će učiniti dijagnostiku još dostupnijom. Također perspektivno je upotreba izotopa Tc-99 u nuklearnim baterijama za uređaje koji rade desetljećima bez podmuke.
Rezultat: 43-ji element periodičke sistema — to je most između predviđačke genijalnosti 19. stoljeća i visokih tehnologija 21. stoljeća. Technecij, prvi umjetni element bez stabilnih izotopa, je jedini metal koji se u obliku izomera Tc-99m koristi u milijunima medicinskih dijagnostika godišnje.
Новые публикации: |
Популярные у читателей: |
Новинки из других стран: |
 |
Контакты редакции |
О проекте · Новости · Реклама |
 Сербская цифровая библиотека © Все права защищены
2014-2026, LIBRARY.RS - составная часть международной библиотечной сети Либмонстр (открыть карту) Сохраняя наследие Сербии |
|
Россия
Беларусь
Украина
Казахстан
Молдова
Таджикистан
Эстония
Россия-2
Беларусь-2
США-Великобритания
Швеция
Сербия
