Изотопы технеция


Изотопы технеция — разновидности атомовядер) 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 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[5].

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].