테크네튬 (Tc)

발견 과정

발견: 1937 · Emilio G. Segrè

드미트리 멘델레예프는1871년 자신이 제안한 주기율표에서 몰리브데넘(원자 번호42)과 루테늄(원자 번호44) 사이, 망가니즈 아래에 아직까지 발견되지 않은 원소가 있음을 알고 화학적 성질이 망가니즈와 비슷할 것이라고 예측하고 ‘에카망가니즈’라는 이름을 붙였다. 멘델레예프의 추측이 있기 이전부터43번 원소를 찾았다는 주장이 여러 차례 있었다. 이는 테크네튬의 주기율표 위치를 고려할 때 다른 원소들에 비해 더 찾기 쉬울 것이라는 오판 때문이었다. 1828년에는 백금 광석에서 폴리늄(polinium)이 발견되었다는 발표가 있었으나 불순물이 섞인 이리듐으로 판정되었고1846년에는 일메늄(ilmenium)이 발견되었으나 곧 불순물이 섞인 나이오븀으로 판명되었다. 이듬해에도 비슷한 물질을 펠로퓸(pelopium)으로 발표하는 실수가 있었다. 멘델레예프의 추측 이후, 러시아의 화학자 케른(Serge Kern)이 백금 광석에서 데이븀(davium, 영국 화학자 험프리 데이비에서 이름을 딴 것)을 발견했다고 주장했으나, 이후에 이리듐, 로듐, 철의 혼합물로 밝혀졌다. 1896년에는 루큠(lucium)을 발견했다는 사람이 나타났지만 곧 이트륨으로 밝혀졌다. 1908년에는 일본의 화학자 오가와 마사타카(←일본어: 小川 正孝)는 일본(니폰←일본어: 日本)에서 이름을 따 니포늄(nipponium)이라는 원소를 발견했다고 주장했으나, 아니라는 것이 판정되어 주장을 철회하였고 이후2004년 다른 일본 과학자에 의해 그 당시까지 발견되지 않았던75번 원소 레늄이었다는 사실이 알려졌다. 1925년에는 독일 과학자인 발터 노다크(Walter Noddack), 오토 베르크(Otto Berg), 이다 타케(Ida Tacke)가 공동으로75번 원소와43번 원소를 발견했다고 주장하고, 각각 레늄(rhenium)과 마수륨(m

용도와 활용

99mTc은 원자로의 핵폐기물에서 생성되는 테크네튬 동위 원소로, 반감기가 약6시간이다. 주로 반감기가2.7489일인99Mo의 방사성 붕괴 결과물로 생성되므로 이를 이용하여 핵의학 및 기타 의료 용도로 사용한다. 특히 방사성 붕괴하면서142.6KeV의 감마선을 방출하므로 핵의학에서는 뇌, 심장, 갑상샘, 폐, 간, 쓸개, 신장, 뼈, 혈액, 종양 등의 촬영이나 연구 등에 이용한다. 95mTc은 반감기가61일로, 자연에서 테크네튬의 이동을 추적하는 방사성 동위 원소 추적자로 이용된다. 테크네튬은 레늄과 팔라듐처럼 촉매로 이용된다. 아이소프로필 알코올의 탈수소화 반응 등 일부 반응의 경우에는 레늄이나 팔라듐보다도 효율적인 촉매의 역할을 한다. 또한, 과테크네튬산 염은 소량으로도 철의 부식을 막을 수 있다. 대표적인 예로 과테크네튬산 칼륨은 강철 속에55ppm정도의 적은 농도로 포함되어 있어도 고온의 물 속에서 철의 부식을 막을 수 있다. 이에 대한 원인은 정확히 밝혀져 있지 않으나, 금속의 표면에 얇은 막을 형성하기 때문인 것으로 추정된다. 이외에도 대부분의 경우 일정 농도 이상으로 포함되어 있으면 물에서 부식을 막는 효과가 있다. 그러나 방사능 때문에 비등수형 원자로에는 사용하지 않으며, 촉매로 사용할 때도 항상 주의가 필요하다. 99Tc은 거의 모두 베타 붕괴하며, 감마선을 방출하지 않는다. 또, 반감기가 약21만 년으로 비교적 길어 이러한 베타 입자의 방출이 느리며 핵폐기물에서 높은 순도로 추출할 수 있으므로 베타선원으로 많이 사용된다.

동위원소

Technetium, with atomic number Z = 43, is the lowest-numbered element in the periodic table for which all isotopes are radioactive. The second-lightest exclusively radioactive element, promethium, has atomic number 61. Atomic nuclei with an odd number of protons are less stable than those with even numbers, even when the total number of nucleons (protons + neutrons) is even, and odd numbered elements have fewer stable isotopes. The most stable radioactive isotopes are technetium-97 with a half-life of 4.21±0.16 million years and technetium-98 with 4.2±0.3 million years; current measurements of their half-lives give overlapping confidence intervals corresponding to one standard deviation and therefore do not allow a definite assignment of technetium's most stable isotope. The next most stable isotope is technetium-99, which has a half-life of 211,100 years. Thirty-four other radioisotopes