L'élément chimique technétium a pour symbole le numéro atomique 43 et la lettre Tc. C'est l'élément le plus léger avec des isotopes radioactifs. Le technétium n'est produit comme élément synthétique qu'en cas de besoin. Les sources les plus courantes de technétium naturel sont les minerais d'uranium et de thorium, qui le produisent spontanément par fission, ou les minerais de molybdène, qui le produisent par capture de neutrons. Situé entre les éléments rhénium et manganèse du groupe 7 du tableau périodique, les propriétés chimiques de ce métal de transition gris argenté cristallin se situent à mi-chemin entre celles des deux éléments voisins. Le 99Tc est l'isotope le plus courant, n'apparaissant naturellement qu'à l'état de traces.
La médecine nucléaire utilise le technétium-99m, un isomère nucléaire à courte demi-vie qui émet des rayons gamma, pour un certain nombre de procédures, y compris le diagnostic du cancer des os. L'état fondamental du technétium-99 est utilisé comme source de particules bêta qui n'émettent pas de rayons gamma. Les isotopes de technétium à longue durée de vie produits commercialement sont obtenus à partir de barres de combustible nucléaire et sont des sous-produits de la fission de l'uranium 235 dans les réacteurs nucléaires. La découverte du technétium dans les géantes rouges en 1952 a contribué à la démonstration que les étoiles peuvent créer des éléments plus lourds car même l'isotope du technétium avec la demi-vie la plus longue (4,21 millions d'années) est relativement court.
Histoire du technétium
Les premières versions du tableau périodique proposées par Dmitri Mendeleev, des années 1860 à 1871, avaient un écart entre le molybdène (élément 42) et le ruthénium (élément 44). Mendeleev a prédit en 1871 que cet élément manquant remplirait l'espace sous le manganèse et aurait une structure chimique similaire. Parce que l'élément prédit était une position inférieure à l'élément manganèse connu, Mendeleev lui a donné le nom intermédiaire « ekamanganese » (du mot sanskrit « eka » signifiant « un »).
Avant et après la publication du tableau périodique, de nombreux premiers scientifiques étaient impatients d'être les premiers à trouver et à décrire l'élément manquant. Sur la base de la disposition du tableau, il devrait être plus facile à trouver que d'autres éléments non découverts.
Les éléments 75 et 43 ont été découverts en 1925 par les chimistes allemands Walter Noddack, Otto Berg et Ida Tacke. L'élément 43 a été nommé Masurium en l'honneur de la Mazurie en Prusse orientale, qui était la ville natale ancestrale de Walter Noddack et fait maintenant partie de la Pologne.
Le nom a provoqué une grande hostilité dans la communauté scientifique, car l'armée allemande a vaincu l'armée russe dans la région de Mazurie pendant la Première Guerre mondiale. Alors que les Noddacks continuaient d'occuper des postes universitaires pendant que les nazis étaient au pouvoir, la suspicion et l'hostilité à l'égard des allégations de découverte de l'élément 43 se sont poursuivies. L'équipe a utilisé un faisceau d'électrons pour faire exploser la columbite et, en analysant les spectrogrammes d'émission de rayons X, ils ont pu déterminer la présence de l'élément 43. En 1913, Henry Moseley a développé une formule reliant le numéro atomique à la longueur d'onde de la Rayons X produits. L'équipe a affirmé avoir découvert un signal de rayons X faible à une longueur d'onde associée à l'élément 43.
Les expérimentateurs ultérieurs n'ont pas pu confirmer cette découverte, elle a donc été considérée comme fausse. Néanmoins, l'élément 1933 a été appelé masurium dans une série d'articles sur la découverte des éléments publiés en 43.
Cependant, les recherches de Paul Kuroda sur la quantité de technétium que l'on peut trouver dans les minerais qu'ils ont étudiés - une quantité de 3 × 10-11 μg/kg de minerai n'aurait pas passé et n'aurait donc pas pu être détecté par les méthodes des Noddacks - réfutant certaines tentatives plus récentes pour justifier les affirmations des Noddacks.
Carlo Perrier et Emilio Segrè ont mené une expérience à l'Université de Palerme en Sicile en 1937 qui a prouvé l'existence de l'élément 43.
Au cours de son voyage aux États-Unis au milieu de 1936, Segrè visita l'Université de Columbia à New York et le Lawrence Berkeley National Laboratory en Californie. Il a persuadé Ernest Lawrence, le créateur du cyclotron, de permettre à l'appareil de restituer certains de ses restes radioactifs. Un morceau de feuille de molybdène du déflecteur du cyclotron lui a été envoyé par Lawrence.
Segrè fait appel à son collègue Perrier pour montrer, par la chimie comparée, que l'activité du molybdène est bien due à un élément de numéro atomique 43. En 1937, ils réussirent à séparer le technétium-95m et le technétium-97.
Les responsables de l'Université de Palerme leur ont demandé de nommer leur découverte "panormium" en l'honneur du nom latin de la ville, Panormus. Étant donné que l'élément 43 a été le premier élément créé artificiellement, il a reçu le nom "artificiel" en 1947, dérivé du mot grec pour v. Segrè a de nouveau visité Berkeley et a rencontré Glenn T. Seaborg. Ils ont identifié le technétium-99m, un isotope métastable qui est actuellement utilisé dans environ dix millions de procédures de diagnostic médical par an.
La signature spectrale du technétium a été découverte en 1952 par l'astronome californien Paul W. Merrill à la lumière des géantes rouges de type S.
Bien que les étoiles soient sur le point de mourir, l'élément éphémère était abondant ; Cela a montré que l'élément a été créé par des processus nucléaires à l'intérieur des étoiles.
Ces données ont soutenu l'idée que la synthèse nucléaire des étoiles produit des éléments plus lourds. De telles observations ont récemment fourni la preuve que des éléments se forment par capture de neutrons dans le processus s.
Depuis lors, de nombreux efforts ont été déployés pour trouver des sources naturelles de technétium dans les minéraux terrestres.
Le technétium-238, qui se présente comme sous-produit de fission spontanée de l'uranium-99, a été isolé et identifié en 1962 à des niveaux extrêmement faibles (environ 0,2 ng/kg) dans la pechblende au Congo belge. Il est prouvé que des quantités substantielles de technétium-99 sont produites dans le réacteur à fission nucléaire naturelle d'Oklo et ensuite converties en ruthénium-99.
Propriétés physiques
Le technétium est un métal radioactif qui ressemble au platine en apparence et se présente généralement sous forme de poudre grise. La structure cristalline du métal pur nanodispersé est cubique, tandis que la structure cristalline du métal pur en vrac est hexagonale étroitement tassée. Le spectre Tc-99-NMR du technétium à empilement hexagonal est divisé en 9 satellites, alors que celui du technétium nanodispersé ne l'est pas. Des raies d'émission distinctives du technétium atomique se trouvent aux longueurs d'onde 363.3 nm, 403.1 nm, 426.2 nm, 429.7 nm et 485.3 nm.
Étant donné que les dipôles magnétiques sous forme métallique ne sont que faiblement paramagnétiques, ils s'alignent sur les champs magnétiques externes, mais adoptent des orientations aléatoires lorsque le champ s'éloigne. Le technétium monocristallin métallique pur se transforme en un supraconducteur de type II à des températures inférieures à 7,46 K. Le technétium a la profondeur de pénétration magnétique la plus élevée de tous les éléments à l'exception du niobium en dessous de cette température.
Source: Wikipedia
Günceleme: 08/05/2023 13:11