Anexo:Isótopos de tecnecio

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El tecnecio es uno de los dos elementos, dentro de los 82 primeros, que no posee isótopos estables (de hecho, es elemento con el número atómico más bajo que es exclusivamente radiactivo); el otro elemento es el promecio.[1] Los radioisótopos más estables del tecnecio son el 98Tc (periodo de semidesintegración: 4,2 millones de años), el 97Tc (período de semidesintegración: 2,6 millones de años) y el 99Tc (período de semidesintegración: 211,1 miles de años).[2]

Se han caracterizado otros veintidós radioisótopos con masas atómicas que abarcan desde las 87,933 u (88Tc) hasta las 112,931 u (113Tc). La mayoría de sus períodos de semidesintegración son menores a una hora; las excepciones son el 93Tc (período de semidesintegración: 2,75 horas), 94Tc (período de semidesintegración: 4,883 horas), 95Tc (período de semidesintegración: 20 horas) y 96Tc (período de semidesintegración: 4,28 días).[2]

El tecnecio posee también numerosos meta-estados. El 97mTc es el más estable, con un período de semidesintegración de 90,1 días (0,097 MeV). Le sigue el 95mTc (período de semidesintegración: 61 días, 0,038 MeV), el 99mTc (período de semidesintegración: 6,01 días, 0,143 MeV). El 99mTc sólo emite rayos gamma, desintegrándose hasta 99Tc.[2]

Para los isótopos más ligeros que el isótopo 98Tc, el modo primario de desintegración es la captura electrónica, originando molibdeno. Para los isótopos más pesados, el modo primario es la emisión beta, originando rutenio, con la excepción del 100Tc que puede desintegrarse tanto por emisión beta como por captura electrónica.[2] [3]

El 99Tc es el isótopo más común y el más fácil de obtener, ya que es producto mayoritario de la fisión del 235U. Un gramo de 99Tc produce 6,2·108 desintegraciones por segundo (esto es 0,62 GBq·g-1).[4]


Estabilidad de los isótopos del tecnecio[editar]

El tecnecio y el promecio son elementos ligeros poco convencionales, ya que no poseen isótopos estables. El porqué de este hecho es algo complicado. Usando el modelo de la gota líquida para los núcleos atómicos, se puede obtener una fórmula semi-empírica para la energía de enlace de un núcleo. Esta fórmula predice un "valle de estabilidad beta" así como qué núclidos no sufren desintegración beta. Los núclidos que sobrepasan las fronteras del valle tienden a desintegrarse con emisión beta, dirigiéndose hacia el centro del valle (emitiendo un electrón, un positrón, o capturando un electrón). Para un número fijo de nucleones A, las energías de enlace están descritas por una o más parábolas, con el núclido más estable en el fondo. Puede haber más de una parábola porque los isótopos con un número par de protones y un número par de neutrones son más estable que los isótopos con un número impar de neutrones y un número par de protones. Una sola emisión beta transforma, por tanto, un núclido de un tipo en un núclido del otro tipo. Cuando sólo hay una parábola, sólo puede haber un isótopo estable cuya energía es descrita por la misma. Cuando hay dos parábolas, esto es,cuando el número de nucleones es par, puede ocurrir (raramente) que haya un núcleo estable con un número impar de neutrones y un número impar de protones (aunque esto sólo ocurre en cuatro casos). Sin embargo, si esto sucede, no puede haber isótopos estables con un número par de neutrones y un número par de protones.

Para el tecnecio (Z=43), el valle de estabilidad beta está centrado alrededor de los 98 nucleones. Sin embargo, para cada número de nucleones desde el 95 al 102, ya hay al menos un núclido estable tanto para el molibdeno (Z=42) como para el rutenio (Z=44). Para los isótopos con número impar de nucleones, esto inmediatamente impide la posibilidad de un isótopo estable de tecnecio, ya que sólo puede haber un núclido estable con un número impar fijo de nucleones. Para los isótopos con un número par de nucleones, puesto que el tecnecio posee un número impar de protones, cualquier isótopo debe tener también un número impar de neutrones. En este caso, la presencia de un núclido estable con el mismo número de nucleones y un número par de protones hace imposible que el núcleo sea estable.[5]

Tabla[editar]

símbolo
del núclido
Z(p) N(n)  
masa isotópica (u)
 
período de semidesintegración espín
nuclear
composición
isotópica
representativa
(fracción molar)
rango de variación
natural
(fracción molar)
energía de excitación
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) 4,21(16)E+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+#

Notas[editar]

  • Los valores marcados con # no han sido obtenidos directamente a partir de datos experimentales sino que, en parte, provienen de extrapolaciones a partir de unas tendencias. Los valores de espín que han sido asignados mediante argumentos sin la solidez suficiente se encuentran escritos entre paréntesis.
  • Las incertidumbres se han dado de forma concisa entre paréntesis tras los últimos dígitos correspondientes. Los valores de incertidumbre denotan una desviación estándar, excepto en la composición isotópica y en la masa atómica estándar dadas por la IUPAC, que emplea incertidumbres expandidas.

Referencias[editar]

  1. LANL Periodic Table, "Technetium" párrafo 2
  2. a b c d EnvironmentalChemistry.com, "Technetium", Nuclides / Isotopes
  3. CRC Handbook, 85th edition, table of the isotopes
  4. The Encyclopedia of the Chemical Elements, página 693, "Toxicology", párrafo 2
  5. RADIOCHEMISTRY and NUCLEAR CHEMISTRY
  • Masas isotópicas obtenidas de Ame2003 Atomic Mass Evaluation by G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon en Nuclear Physics A729 (2003).
  • Composiciones isotópicas y masas atómicas estándar obtenidas de Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report). Pure Appl. Chem. Vol. 75, No. 6, pp. 683-800, (2003) y Atomic Weights Revised (2005).
  • Datos sobre períodos de semidesintegración, espín e isómeros seleccionados de las siguientes fuentes. Se pueden encontrar notas de edición en la página de discusión de este artículo.
    • 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. Información extraída de la página NuDat 2.1 database (consultado en septiembre de 2005).
    • David R. Lide (ed.), Norman E. Holden in CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition, versión online. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005). Sección 11, Tabla de isótopos.
Isótopos de molibdeno
Más liviano
Isótopos de tecnecio Isótopos de rutenio
Más pesado
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