Tc/Technetium

Naam

De naam technetium is afgeleid van het Griekse woord technètos, dat kunstmatig. betekent. Dit element is het eerste dat niet in de natuur werd gevon­den, maar kunstmatig (tech­nisch) werd verkregen.

Ontdekking

Dmitri Mendelejev had het bestaan van dit element al voorspeld bij het opstellen van zijn periodiek systeem. In de versie van 1871 plaatste hij het toen nog hypothetische eka-mangaan in het gat tussen molybdeen (element 42) en ruthenium (element 44).

Velen gingen op zoek naar het ontbrekende element, maar de claims bleken keer op keer onterecht. De eerste serieuze waarneming lijkt in 1925 te zijn gedaan door de Duitse chemici  Walter Noddack, Otto Berg, en Ida Tacke. Zij dachten bij de röntgenanalyse van het niobiumerts columbiet signalen te zien van element-43 (nu technetium) en element-75 (nu rhenium). De laatste waarneming kon drie jaar later door andere worden bevestigd, maar die van element-43 niet.

Dr. Emilio Segre, May 1954 Laboratory Directorate

Uiteindelijk lukte het de Italiaanse wetenschappers Carlo Perrier and Emilio Segrè (foto) van de universiteit van Palermo in 1936 het eerste (radioactieve) technetium waar te nemen. Ze analyseerden een molybdeenfolie uit het cyclotron van de Universiteit van Californië in Berkeley, dat met deuteriumkernen was gebombardeerd. Ze hadden het gekregen van de Amerikaanse onderzoeksleider Ernest Lawrence.

Hoewel de Italianen nu als de ontdekkers van technetium gelden, lijkt een studie uit 1999 aan te geven dat de Duitsers in 1925 wel degelijk technetium hebben waargenomen. Amerikaanse onderzoekers herhaalden hun experimenten en zagen precies hetzelfde resultaat.

Voorkomen

Technetium komt nauwelijks voor op aarde. Het is in zeer kleine hoeveelheden aan te treffen in ontleding producten van uraan. Het kan ook ontstaan als molybdeenmineralen neutronen invangen uit kosmische straling.

Technetium en promethium (61) zijn van de eerste 92 ‘natuurlijke’ elementen de enige twee die niet in stabiele toestand voorkomen. Ze zijn wel (net als alle elementen zwaarder dan uranium) langs kunstmatige weg te verkrijgen.

Op bepaalde sterren is – via het spectrum – de aanwezigheid van technetium vastgesteld.

Bereiding

Vroeger

Het technetium (⁹⁹Tc) dat in 1937 door Carlo Perrier and Emilio Segrè was waargenomen ontstond door beschie­ting van mo­lybdeen met deuteronen in een cyclo­tron.

Tegenwoordig

De veelgebruikte gammastraler technetium-99m wordt gemaakt door beschieting van molyb­deen met neutronen (in een kernreactor)

${}_{42}{}^{98}\mathrm{Mo} + \mathrm{n} \to {}_{42}{}^{99}\mathrm{Mo} \to {}_{43}{}^{99\mathrm{m}}\mathrm{Tc} + {\mathrm{e}}^{–}$

of deuteronen (in een cyclotron):

${}_{42}{}^{98}\mathrm{Mo} + {}_1{}^2\mathrm{H} \to {}_{43}{}^{99\mathrm{m}}\mathrm{Tc} + \mathrm{n}$

Het is ook te isoleren bij de opwerking van splijtstofstaven uit kernreactoren (een reactor van 100 MW produceert ongeveer 2,5 gram per dag). Hierbij wordt het aanwezige technetium als Tc₂S₇ afgezonderd en vervolgens met waterstof bij hoge temperatuur gereduceerd tot het metaal.

Ook is technetium te bereiden door de splij­tings­producten te koken met ammonia en vervolgens te oxideren met waterstofperoxide bij 800 °C, waarbij ammoniumpertechnetaat (NH₄TcO₄) ontstaat. Het metaal wordt verkregen door reductie met waterstof  of door elektrolyse van een TcO₄^–-oplos­sing.

Het ontstane ^99mTc (t_1/2 = 6,02 uur) vervalt onder uitzending van gammastraling tot ⁹⁹Tc (t_1/2 = 213.000 jaar), dat via uitzenden van een bètadeeltje vervalt tot ⁹⁹Ru.