Lompat ke isi

Isotop teknesium

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Revisi sejak 6 Juli 2022 15.43 oleh Wiz Qyurei (bicara | kontrib) (←Membuat halaman berisi '{{more citations needed|date=May 2018}} {{Kotak info isotop teknesium}} '''Teknesium''' ('''<sub>43</sub>Tc''') adalah salah satu dari dua unsur dengan {{nowrap|''Z'' < 83}} yang tidak memiliki isotop stabil; unsur lainnya adalah prometium.<ref name="IUPAC 2011">{{cite web |url=http://publications.iupac.org/pac/pdf/2013/pdf/8505x1047.pdf |title=Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report) |publisher=Persatuan Kimia...')
(beda) ← Revisi sebelumnya | Revisi terkini (beda) | Revisi selanjutnya → (beda)
Isotop utama teknesium
Iso­top Peluruhan
kelim­pahan waktu paruh (t1/2) mode pro­duk
95mTc sintetis 61 hri ε 95Mo
γ –
IT 95Tc
96Tc sintetis 4,3 hri ε 96Mo
γ –
97Tc sintetis 4,21×106 thn ε 97Mo
97mTc sintetis 91 hri IT 97Tc
98Tc sintetis 4,2×106 thn β− 98Ru
γ –
99Tc renik 2,111×105 thn β− 99Ru
99mTc sintetis 6,01 jam IT 99Tc
γ –

Teknesium (43Tc) adalah salah satu dari dua unsur dengan Z < 83 yang tidak memiliki isotop stabil; unsur lainnya adalah prometium.[1] Ia utamanya buatan, dengan hanya jumlah renik yang ada di alam dihasilkan oleh fisi spontan (diperkirakan ada 2,5×10−13 gram 99Tc per gram uraninit)[2] atau penangkapan neutron oleh molibdenum. Isotop pertama yang disintesis adalah 97Tc dan 99Tc pada tahun 1936, unsur buatan pertama yang diproduksi. Radioisotop yang paling stabil adalah 97Tc (waktu paruh: 4,21 juta tahun), 98Tc (waktu paruh: 4,2 juta tahun), dan 99Tc (waktu paruh: 211.100 tahun).[3][4]

Tiga puluh tiga radioisotop lainnya telah dikarakterisasi dengan massa atom berkisar antara 85Tc hingga 120Tc.[5] Sebagian besar memiliki waktu paruh yang kurang dari satu jam; pengecualiannya adalah 93Tc (waktu paruh: 2,75 jam), 94Tc (waktu paruh: 4,883 jam), 95Tc (waktu paruh: 20 jam), dan 96Tc (waktu paruh: 4,28 hari).[6]

Teknesium juga memiliki banyak keadaan meta. 97mTc adalah yang paling stabil, dengan waktu paruh 91,0 hari (0,097 MeV).[3] Ia diikuti oleh 95mTc (waktu paruh: 61 hari, 0,038 MeV) dan 99mTc (waktu paruh: 6,04 jam, 0,143 MeV). 99mTc hanya memancarkan sinar gama, kemudian meluruh menjadi 99Tc.[6]

Untuk isotop yang lebih ringan dari 98Tc, mode peluruhan utamanya adalah penangkapan elektron menjadi isotop molibdenum. Untuk isotop yang lebih berat, mode utamanya adalah emisi beta menjadi isotop rutenium, dengan pengecualian bahwa 100Tc dapat meluruh baik dengan emisi beta maupun penangkapan elektron.[6][7]

99mTc adalah ciri khas isotop teknesium yang digunakan dalam industri kedokteran nuklir. Transisi isomerik berenergi rendah, yang menghasilkan sinar gama pada ~140.5 keV, sangat ideal untuk pencitraan menggunakan Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT). Beberapa isotop teknesium, seperti 94mTc, 95gTc, dan 96gTc, yang dihasilkan melalui reaksi (p,n) menggunakan siklotron pada target molibdenum, juga telah diidentifikasi sebagai agen Positron Emission Tomography (PET).[8][9][10] 101Tc telah diproduksi menggunakan generator neutron berbasis fusi D-D dari reaksi 100Mo(n,γ)101Mo pada molibdenum alami dan peluruhan beta-minus berikutnya dari 101Mo menjadi 101Tc. Meskipun waktu paruhnya lebih pendek (14,22 menit), 101Tc menunjukkan karakteristik peluruhan unik yang cocok untuk prosedur diagnostik atau terapeutik radioisotop, di mana telah diusulkan bahwa penerapannya, sebagai suplemen untuk pencitraan dual-isotop atau pengganti 99mTc, dapat dilakukan oleh produksi di tempat dan pengeluaran pada titik perawatan pasien.[11]

99Tc adalah isotop yang paling umum dan paling mudah tersedia, karena merupakan produk fisi utama dari fisi aktinida seperti uranium dan plutonium dengan hasil produk fisi 6% atau lebih, dan pada kenyataannya produk fisi berumur panjang yang paling signifikan. Isotop teknesium yang lebih ringan hampir tidak pernah diproduksi dalam fisi karena produk fisi awal biasanya memiliki rasio neutron/proton yang lebih tinggi daripada yang stabil untuk rentang massanya, dan oleh karena itu mengalami peluruhan beta hingga mencapai produk akhir. Peluruhan beta produk fisi massa 95-98 berhenti di isotop molibdenum yang stabil dari massa tersebut dan tidak mencapai teknesium. Untuk massa 100 dan lebih besar, isotop teknesium dari massa tersebut berumur sangat pendek dan cepat meluruh menjadi isotop rutenium. Oleh karena itu, teknesium dalam bahan bakar nuklir bekas hampir semuanya merupakan 99Tc. Dengan adanya neutron cepat, sejumlah kecil 98Tc akan dihasilkan oleh reaksi "knockout" (n,2n). Jika transmutasi nuklir dari teknesium yang diturunkan dari fisi atau limbah teknesium dari aplikasi medis diinginkan, neutron cepat menjadi tidak diinginkan karena 98Tc yang berumur panjang akan meningkat daripada mengurangi umur panjang radioaktivitas dalam material.

Satu gram 99Tc menghasilkan disintegrasi 6,2×108 per detik (0,62 GBq/g).[12]

Teknesium tidak memiliki isotop yang stabil atau hampir stabil, dan dengan demikian berat atom standarnya tidak dapat diberikan.

Daftar isotop

Nuklida
[n 1] 		Z N Massa isotop (Da)
[n 2][n 3] 		Waktu paruh
 Mode
peluruhan
[n 4] 		Isotop
anak
[n 5][n 6] 		Spin dan
paritas
[n 7][n 8] 		Kelimpahan
isotop
Energi eksitasi[n 8]
85Tc 43 42 84,94883(43)# <110 ndtk β+ 85Mo 1/2−#
p 84Mo
β+, p 84Nb
86Tc 43 43 85,94288(32)# 55(6) mdtk β+ 86Mo (0+)
86mTc 1500(150) keV 1,11(21) µdtk (5+, 5−)
87Tc 43 44 86,93653(32)# 2,18(16) dtk β+ 87Mo 1/2−#
87mTc 20(60)# keV 2# dtk 9/2+#
88Tc 43 45 87,93268(22)# 5,8(2) dtk β+ 88Mo (2, 3)
88mTc 0(300)# keV 6,4(8) dtk β+ 88Mo (6, 7, 8)
89Tc 43 46 88,92717(22)# 12,8(9) dtk β+ 89Mo (9/2+)
89mTc 62,6(5) keV 12,9(8) dtk β+ 89Mo (1/2−)
90Tc 43 47 89,92356(26) 8,7(2) dtk β+ 90Mo 1+
90mTc 310(390) keV 49,2(4) dtk β+ 90Mo (8+)
91Tc 43 48 90,91843(22) 3,14(2) mnt β+ 91Mo (9/2)+
91mTc 139,3(3) keV 3,3(1) mnt β+ (99%) 91Mo (1/2)−
IT (1%) 91Tc
92Tc 43 49 91,915260(28) 4,25(15) mnt β+ 92Mo (8)+
92mTc 270,15(11) keV 1,03(7) µdtk (4+)
93Tc 43 50 92,910249(4) 2,75(5) jam β+ 93Mo 9/2+
93m1Tc 391,84(8) keV 43,5(10) mnt IT (76,6%) 93Tc 1/2−
β+ (23,4%) 93Mo
93m2Tc 2185,16(15) keV 10,2(3) µdtk (17/2)−
94Tc 43 51 93,909657(5) 293(1) mnt β+ 94Mo 7+
94mTc 75,5(19) keV 52,0(10) mnt β+ (99,9%) 94Mo (2)+
IT (0,1%) 94Tc
95Tc 43 52 94,907657(6) 20,0(1) jam β+ 95Mo 9/2+
95mTc 38,89(5) keV 61(2) hri β+ (96,12%) 95Mo 1/2−
IT (3,88%) 95Tc
96Tc 43 53 95,907871(6) 4,28(7) hri β+ 96Mo 7+
96mTc 34,28(7) keV 51,5(10) mnt IT (98%) 96Tc 4+
β+ (2%) 96Mo
97Tc 43 54 96,906365(5) 4,21×106 thn EC 97Mo 9/2+
97mTc 96,56(6) keV 91,0(6) hri IT (99,66%) 97Tc 1/2−
EC (0,34%) 97Mo
98Tc 43 55 97,907216(4) 4,2×106 thn β− 98Ru (6)+
98mTc 90,76(16) keV 14,7(3) µdtk (2)−
99Tc[n 9] 43 56 98,9062547(21) 2,111(12)×105 thn β− 99Ru 9/2+ trace
99mTc[n 10] 142,6832(11) keV 6,0067(5) jam IT (99,99%) 99Tc 1/2−
β− (0,0037%) 99Ru
100Tc 43 57 99,9076578(24) 15,8(1) dtk β− (99,99%) 100Ru 1+
EC (0,0018%) 100Mo
100m1Tc 200,67(4) keV 8,32(14) µdtk (4)+
100m2Tc 243,96(4) keV 3,2(2) µdtk (6)+
101Tc 43 58 100,907315(26) 14,22(1) mnt β− 101Ru 9/2+
101mTc 207,53(4) keV 636(8) µdtk 1/2−
102Tc 43 59 101,909215(10) 5,28(15) dtk β− 102Ru 1+
102mTc 20(10) keV 4,35(7) mnt β− (98%) 102Ru (4, 5)
IT (2%) 102Tc
103Tc 43 60 102,909181(11) 54,2(8) dtk β− 103Ru 5/2+
104Tc 43 61 103,91145(5) 18,3(3) mnt β− 104Ru (3+)#
104m1Tc 69,7(2) keV 3,5(3) µdtk 2(+)
104m2Tc 106,1(3) keV 0,40(2) µdtk (+)
105Tc 43 62 104,91166(6) 7,6(1) mnt β− 105Ru (3/2−)
106Tc 43 63 105,914358(14) 35,6(6) dtk β− 106Ru (1, 2)
107Tc 43 64 106,91508(16) 21,2(2) dtk β− 107Ru (3/2−)
107mTc 65,7(10) keV 184(3) ndtk (5/2−)
108Tc 43 65 107,91846(14) 5,17(7) dtk β− 108Ru (2)+
109Tc 43 66 108,91998(10) 860(40) mdtk β− (99,92%) 109Ru 3/2−#
β−, n (0,08%) 108Ru
110Tc 43 67 109,92382(8) 0,92(3) dtk β− (99,96%) 110Ru (2+)
β−, n (0,04%) 109Ru
111Tc 43 68 110,92569(12) 290(20) mdtk β− (99,15%) 111Ru 3/2−#
β−, n (0,85%) 110Ru
112Tc 43 69 111,92915(13) 290(20) mdtk β− (97,4%) 112Ru 2+#
β−, n (2,6%) 111Ru
113Tc 43 70 112,93159(32)# 170(20) mdtk β− 113Ru 3/2−#
114Tc 43 71 113,93588(64)# 150(30) mdtk β− 114Ru 2+#
115Tc 43 72 114,93869(75)# 100# mdtk [>300 ndtk] β− 115Ru 3/2−#
116Tc 43 73 115,94337(75)# 90# mdtk [>300 ndtk] 2+#
117Tc 43 74 116,94648(75)# 40# mdtk [>300 ndtk] 3/2−#
118Tc 43 75 117,95148(97)# 30# mdtk [>300 ndtk] 2+#
Header & footer tabel ini:  view 
  1. ^ mTc – Isomer nuklir tereksitasi.
  2. ^ ( ) – Ketidakpastian (1σ) diberikan dalam bentuk ringkas dalam tanda kurung setelah digit terakhir yang sesuai.
  3. ^ # – Massa atom bertanda #: nilai dan ketidakpastian yang diperoleh bukan dari data eksperimen murni, tetapi setidaknya sebagian dari tren dari Permukaan Massa (trends from the Mass Surface, TMS).
  4. ^ Mode peluruhan:
    EC: Penangkapan elektron
    IT: Transisi isomerik
    n: Emisi neutron
    p: Emisi proton
  5. ^ Simbol miring tebal sebagai anak – Produk anak hampir stabil.
  6. ^ Simbol tebal sebagai anak – Produk anak stabil.
  7. ^ ( ) nilai spin – Menunjukkan spin dengan argumen penempatan yang lemah.
  8. ^ a b # – Nilai yang ditandai # tidak murni berasal dari data eksperimen, tetapi setidaknya sebagian dari tren nuklida tetangga (trends of neighboring nuclides, TNN).
  9. ^ Produk fisi berumur panjang
  10. ^ Digunakan dalam kedokteran

Stabilitas isotop teknesium

Teknesium dan prometium adalah unsur ringan yang tidak biasa karena tidak memiliki isotop stabil. Dengan menggunakan model tetesan cair untuk inti atom, seseorang dapat memperoleh rumus semiempiris untuk energi pengikatan sebuah inti. Rumus ini memprediksi "lembah kestabilan beta" di mana nuklida tidak mengalami peluruhan beta. Nuklida yang terletak "di dinding" lembah cenderung meluruh dengan peluruhan beta menuju pusat (dengan memancarkan elektron, memancarkan positron, atau menangkap elektron). Untuk jumlah nukleon A yang tetap, energi pengikatan terletak pada satu atau lebih parabola, dengan nuklida paling stabil di bagian bawah. Nukleon dapat memiliki lebih dari satu parabola karena isotop dengan jumlah proton genap dan jumlah neutron genap lebih stabil daripada isotop dengan jumlah proton ganjil dan jumlah neutron ganjil. Peluruhan beta tunggal kemudian mengubah yang satu menjadi yang lain. Ketika hanya ada satu parabola, hanya ada satu isotop stabil yang terletak pada parabola itu. Ketika ada dua parabola, yaitu ketika jumlah nukleon genap, inti yang stabil dengan jumlah proton ganjil dan jumlah neutron ganjil dapat terjadi (walaupun ini hanya terjadi dalam empat kasus: 2H, 6Li, 10B, dan 14N). Namun, jika ini terjadi, tidak akan ada isotop stabil dengan jumlah proton genap dan jumlah neutron genap. (Lihat garis kestabilan beta).

Untuk teknesium (Z = 43), lembah kestabilan beta berpusat di sekitar 98 nukleon. Namun, untuk setiap jumlah nukleon dari 94 hingga 102, sudah ada setidaknya satu nuklida stabil baik molibdenum (Z = 42) atau rutenium (Z = 44), dan aturan isobar Mattauch menyatakan bahwa dua isobar yang berdekatan, tidak dapat untuk keduanya menjadi stabil.[13] Untuk isotop dengan jumlah nukleon ganjil, aturan ini segera menyingkirkan isotop stabil teknesium, karena hanya ada satu nuklida stabil dengan jumlah nukleon ganjil tetap. Untuk isotop dengan jumlah nukleon genap, karena teknesium memiliki jumlah proton ganjil, setiap isotop juga harus memiliki jumlah neutron ganjil. Dalam kasus seperti ini, keberadaan nuklida stabil yang memiliki jumlah nukleon yang sama dan jumlah proton yang genap menyingkirkan kemungkinan adanya inti yang stabil.[13][14]

Referensi

  1. ^ "Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report)" (PDF). IUPAC. hlm. 1059(13). Diakses tanggal 6 Juli 2022.  – Unsur yang ditandai dengan * tidak memiliki isotop stabil: 43, 61, dan 83 ke atas.
  2. ^ Icenhower, J.P.; Martin, W.J.; Qafoku, N.P.; Zachara, J.M. (2008). The Geochemistry of Technetium: A Summary of the Behavior of an Artificial Element in the Natural Environment (Laporan). Pacific Northwest National Laboratory: U.S. Department of Energy. hlm. 2.1. 
  3. ^ a b "Livechart - Table of Nuclides - Nuclear structure and decay data". www-nds.iaea.org (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 6 Juli 2022. 
  4. ^ "Nubase 2016". NDS IAEA. 2017. Diakses tanggal 6 Juli 2022. 
  5. ^ National Nuclear Data Center. "NuDat 2.x database". Laboratorium Nasional Brookhaven. 
  6. ^ a b c "Technetium". EnvironmentalChemistry.com. 
  7. ^ Holden, Norman E. (2004). "11. Table of the Isotopes". Dalam Lide, David R. CRC Handbook of Chemistry and Physics (edisi ke-85). Boca Raton, Florida: CRC Press. ISBN 978-0-8493-0485-9. 
  8. ^ Bigott, H. M.; Mccarthy, D. W.; Wüst, F. R.; Dahlheimer, J. L.; Piwnica-Worms, D. R.; Welch, M. J. (2001). "Production, processing and uses of 94mTc". Journal of Labelled Compounds and Radiopharmaceuticals (dalam bahasa Inggris). 44 (S1): S119–S121. doi:10.1002/jlcr.2580440141. ISSN 1099-1344. 
  9. ^ Morley, Thomas; Benard, Francois; Schaffer, Paul; Buckley, Kenneth; Hoehr, Cornelia; Gagnon, Katherine; McQuarrie, Steve; Kovacs, Michael; Ruth, Thomas (2011-05-01). "Simple, rapid production of Tc-94m". Journal of Nuclear Medicine (dalam bahasa Inggris). 52 (supplement 1): 290. ISSN 0161-5505. 
  10. ^ Hayakawa, Takehito; Hatsukawa, Yuichi; Tanimori, Toru (January 2018). "95g Tc and 96g Tc as alternatives to medical radioisotope 99m Tc". Heliyon. 4 (1): e00497. doi:10.1016/j.heliyon.2017.e00497. ISSN 2405-8440. PMC 5766687 alt=Dapat diakses gratis. PMID 29349358. 
  11. ^ Mausolf, Edward J.; Johnstone, Erik V.; Mayordomo, Natalia; Williams, David L.; Guan, Eugene Yao Z.; Gary, Charles K. (September 2021). "Fusion-Based Neutron Generator Production of Tc-99m and Tc-101: A Prospective Avenue to Technetium Theranostics". Pharmaceuticals (dalam bahasa Inggris). 14 (9): 875. doi:10.3390/ph14090875 alt=Dapat diakses gratis. PMC 8467155 alt=Dapat diakses gratis Periksa nilai |pmc= (bantuan). PMID 34577575 Periksa nilai |pmid= (bantuan). 
  12. ^ The Encyclopedia of the Chemical Elements, hlm. 693, "Toxicology", paragraph 2
  13. ^ a b Johnstone, E.V.; Yates, M.A.; Poineau, F.; Sattelberger, A.P.; Czerwinski, K.R. (2017). "Technetium, the first radioelement on the periodic table". Journal of Chemical Education. 94 (3): 320–326. Bibcode:2017JChEd..94..320J. doi:10.1021/acs.jchemed.6b00343. OSTI 1368098. 
  14. ^ Radiochemistry and Nuclear Chemistry
Diperoleh dari "https://wiki-indonesia.club/w/index.php?title=Isotop_teknesium&oldid=21341778"