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
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
- ^ 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
- 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.