テクネチウムの同位体
テクネチウム（Tc）は、原子番号82番までのうち、プロメチウムとともに安定同位体を持たない元素である[1]。ゆえに、総ての同位体が放射性同位体であるため、標準原子量を定めることができない。最も安定な放射性同位体は98Tcで半減期は420万年、97Tcの半減期は260万年、99Tcの半減期は21万1100年である[2]。
その他、原子量87.933（88Tc）から112.931（113Tc）の範囲に22種類の放射性同位体が見つかっていて、93Tc（半減期2.75時間）、94Tc（半減期4.883時間）、95Tc（半減期20時間）、96Tc（半減期4.28日）を除き、そのほとんどが半減期1時間以下である[2]。
また、多くの核異性体も存在する。97mTcは最も安定で、半減期は90.1日（0.097MeV）である。これに続くのが95mTc（半減期61日、0.038MeV）、99mTc（半減期6.01時間、0.143MeV）である。99mTcは唯一β線を出さず、核異性体転移によって99Tcになる[2]。その際放出するγ線は体外から測定しやすく、半減期も適当に短いので、画像診断に用いられる。
99mTcは99Moの娘核種で、99MoをMoO42-の形でアルミナカラムに吸着させて1日放置することで99mTcと過渡平衡を成立する。生理的食塩水で溶出すると99mTcO4-が得られることから、このアルミナカラムを99mTcジェネレータと言い、この作業をミルキング(milking)という。
最も安定な98Tcよりも軽い同位体は電子捕獲により崩壊し、モリブデンを生成する。98Tcよりも重い同位体はベータ崩壊し、ルテニウムになる。100Tcは電子捕獲もベータ崩壊も起こす[2][3]。
99Tcはウラン235の分裂から生成し、最も手に入りやすい同位体の一つである。 半減期が長いことから、核変換を行う対象として取り上げられることがある[4]。 1グラムの99Tcは1秒間に6.2×108個の崩壊（0.62GBq/g）を起こす[5]。
2017年、理化学研究所はRIビームファクトリーを用いて新たに121Tc、122Tcの合成に成功したと発表した[6]。
一覧
編集| 同位体核種 | Z(p) | N(n) | 同位体質量 (u) | 半減期 | 核スピン数 | 天然存在比 | 天然存在比 (範囲) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 励起エネルギー | |||||||
| 85Tc | 43 | 42 | 84.94883(43)# | <110 ns | 1/2-# | ||
| 86Tc | 43 | 43 | 85.94288(32)# | 55(6) ms | (0+) | ||
| 86mTc | 1500(150) keV | 1.11(21) µs | (5+,5-) | ||||
| 87Tc | 43 | 44 | 86.93653(32)# | 2.18(16) s | 1/2-# | ||
| 87mTc | 20(60)# keV | 2# s | 9/2+# | ||||
| 88Tc | 43 | 45 | 87.93268(22)# | 5.8(2) s | (2,3) | ||
| 88mTc | 0(300)# keV | 6.4(8) s | (6,7,8) | ||||
| 89Tc | 43 | 46 | 88.92717(22)# | 12.8(9) s | (9/2+) | ||
| 89mTc | 62.6(5) keV | 12.9(8) s | (1/2-) | ||||
| 90Tc | 43 | 47 | 89.92356(26) | 8.7(2) s | 1+ | ||
| 90mTc | 310(390) keV | 49.2(4) s | (8+) | ||||
| 91Tc | 43 | 48 | 90.91843(22) | 3.14(2) min | (9/2)+ | ||
| 91mTc | 139.3(3) keV | 3.3(1) min | (1/2)- | ||||
| 92Tc | 43 | 49 | 91.915260(28) | 4.25(15) min | (8)+ | ||
| 92mTc | 270.15(11) keV | 1.03(7) µs | (4+) | ||||
| 93Tc | 43 | 50 | 92.910249(4) | 2.75(5) h | 9/2+ | ||
| 93m1Tc | 391.84(8) keV | 43.5(10) min | 1/2- | ||||
| 93m2Tc | 2185.16(15) keV | 10.2(3) µs | (17/2)- | ||||
| 94Tc | 43 | 51 | 93.909657(5) | 293(1) min | 7+ | ||
| 94mTc | 75.5(19) keV | 52.0(10) min | (2)+ | ||||
| 95Tc | 43 | 52 | 94.907657(6) | 20.0(1) h | 9/2+ | ||
| 95mTc | 38.89(5) keV | 61(2) d | 1/2- | ||||
| 96Tc | 43 | 53 | 95.907871(6) | 4.28(7) d | 7+ | ||
| 96mTc | 34.28(7) keV | 51.5(10) min | 4+ | ||||
| 97Tc | 43 | 54 | 96.906365(5) | 2.6E+6 a | 9/2+ | ||
| 97mTc | 96.56(6) keV | 91.4(8) d | 1/2- | ||||
| 98Tc | 43 | 55 | 97.907216(4) | 4.2(3)E+6 a | (6)+ | ||
| 98mTc | 90.76(16) keV | 14.7(3) µs | (2)- | ||||
| 99Tc | 43 | 56 | 98.9062547(21) | 2.111(12)E+5 a | 9/2+ | ||
| 99mTc | 142.6832(11) keV | 6.0058(12) h | 1/2- | ||||
| 100Tc | 43 | 57 | 99.9076578(24) | 15.8(1) s | 1+ | ||
| 100m1Tc | 200.67(4) keV | 8.32(14) µs | (4)+ | ||||
| 100m2Tc | 243.96(4) keV | 3.2(2) µs | (6)+ | ||||
| 101Tc | 43 | 58 | 100.907315(26) | 14.22(1) min | 9/2+ | ||
| 101mTc | 207.53(4) keV | 636(8) µs | 1/2- | ||||
| 102Tc | 43 | 59 | 101.909215(10) | 5.28(15) s | 1+ | ||
| 102mTc | 20(10) keV | 4.35(7) min | (4,5) | ||||
| 103Tc | 43 | 60 | 102.909181(11) | 54.2(8) s | 5/2+ | ||
| 104Tc | 43 | 61 | 103.91145(5) | 18.3(3) min | (3+)# | ||
| 104m1Tc | 69.7(2) keV | 3.5(3) µs | 2(+) | ||||
| 104m2Tc | 106.1(3) keV | 0.40(2) µs | (+) | ||||
| 105Tc | 43 | 62 | 104.91166(6) | 7.6(1) min | (3/2-) | ||
| 106Tc | 43 | 63 | 105.914358(14) | 35.6(6) s | (1,2) | ||
| 107Tc | 43 | 64 | 106.91508(16) | 21.2(2) s | (3/2-) | ||
| 107mTc | 65.7(10) keV | 184(3) ns | (5/2-) | ||||
| 108Tc | 43 | 65 | 107.91846(14) | 5.17(7) s | (2)+ | ||
| 109Tc | 43 | 66 | 108.91998(10) | 860(40) ms | 3/2-# | ||
| 110Tc | 43 | 67 | 109.92382(8) | 0.92(3) s | (2+) | ||
| 111Tc | 43 | 68 | 110.92569(12) | 290(20) ms | 3/2-# | ||
| 112Tc | 43 | 69 | 111.92915(13) | 290(20) ms | 2+# | ||
| 113Tc | 43 | 70 | 112.93159(32)# | 170(20) ms | 3/2-# | ||
| 114Tc | 43 | 71 | 113.93588(64)# | 150(30) ms | 2+# | ||
| 115Tc | 43 | 72 | 114.93869(75)# | 100# ms [>300 ns] | 3/2-# | ||
| 116Tc | 43 | 73 | 115.94337(75)# | 90# ms [>300 ns] | 2+# | ||
| 117Tc | 43 | 74 | 116.94648(75)# | 40# ms [>300 ns] | 3/2-# | ||
| 118Tc | 43 | 75 | 117.95148(97)# | 30# ms [>300 ns] | 2+# | ||
出典
編集- ^ LANL Periodic Table, "Technetium" paragraph 2
- ^ a b c d EnvironmentalChemistry.com, "Technetium", Nuclides / Isotopes
- ^ CRC Handbook, 85th edition, table of the isotopes
- ^ “長寿命核分裂生成物の半減時間を9年以下に短縮”. 東京工業大学 (2020年1月14日). 2023年5月25日閲覧。
- ^ The Encyclopedia of the Chemical Elements, page 693, "Toxicology", paragraph 2
- ^ 73種の新同位元素を発見－未踏の原子核世界の開拓が加速－、理化学研究所、2017年12月22日、2019年1月22日閲覧
参考文献
編集- Isotope masses from Ame2003 Atomic Mass Evaluation by G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon in Nuclear Physics A729 (2003).
- Isotopic compositions and standard atomic masses from Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report). Pure Appl. Chem. Vol. 75, No. 6, pp. 683-800, (2003) and Atomic Weights Revised (2005).
- Half-life, spin, and isomer data selected from these sources. Editing notes on this article's talk page.
- Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra. The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties, Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).
- National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Information extracted from the NuDat 2.1 database (retrieved Sept. 2005).
- David R. Lide (ed.), Norman E. Holden in CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition, online version. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005). Section 11, Table of the Isotopes.