テクネチウム（7440-26-8）の物理的および化学的特性
テクネチウム
元素テクネチウムは放射性遷移金属であり、同位体の製造および特殊な冶金用途で使用されます。調達および取り扱いには、明確に定義された同位体仕様および放射線管理が必要です。
| CAS番号 | 7440-26-8 |
| 元素分類 | 遷移金属（放射性核種） |
| 一般的形態 | 銀灰色の金属固体 |
| 一般的な規格 | EP |
テクネチウムは原子番号43のマンガン族（第5周期、第7族）の遷移金属です。安定同位体を持たない最も軽い元素であり、既知の全ての核種は放射性です。構造的には密に詰まった六方最密充填構造（hcp）を取り、化学的および電子的にはレニウムややや劣るもののマンガンと類似性があり、変動する価数を示し、オキソアニオンや高酸化状態フッ化物を形成しやすい傾向があります。中性原子は化学式Tcおよび元素記号Tcで表されます。
電子配置により、テクネチウムは不完全に充填されたd軌道を有し、複数の酸化状態が可能です。特に高い正の酸化状態はオキソ種やフルオロ種（例：ペルテクネタートイオン\((\mathrm{TcO}_4)^{-}\)、TcF5およびTcF6フッ化物）を安定化します。金属としては中程度の重さがあり耐火性が高く、銀灰色であり、湿潤空気中でゆっくり腐食し、耐火性遷移金属に典型的な高い融点と沸点を示します。化学的には両性を示し、酸化性の無機酸や強い酸化剤に溶解して可溶性オキソ種を生成しますが、非酸化性の塩酸には攻撃されません。
テクネチウムは原子力技術および医療において重要な実用的意義を持ちます。核分裂生成物としては使用済み燃料中の長寿命放射性物質として存在し（特に半減期の長い\({}^{99}\mathrm{Tc}\)）、準安定異性体\({}^{99\mathrm{m}}\mathrm{Tc}\)は都合の良いガンマ線放出および短い半減期のため診断用放射性医薬品として広く利用されています。
本物質の商業的に報告されている代表的な等級にはEPがあります。
基本的な物理的特性（密度、融点、沸点）
原子量
標準原子質量（報告値）：96.90636。
外観および物理状態
金属テクネチウムは銀灰色の金属で、アンモニウムペルテクネタートから還元すると多孔質の塊として得られることが多く、湿気のある空気中でゆっくりと変色します。結晶構造は密六方最密充填（hcp）で、ロジウム、ルテニウム、オスミウムと同形です。
密度
報告密度：\(11\,\mathrm{g}\,\mathrm{cm}^{-3}\)。
融点
報告融点：\(2157\,^\circ\mathrm{C}\)。
融点におけるモル融解エンタルピー：\(33.29\,\mathrm{kJ}\,\mathrm{mol}^{-1}\)。
沸点
報告沸点（元素）：\(4265\,^\circ\mathrm{C}\)。
外挿された蒸気圧値（報告値）：1 Pa で \(2454\,^\circ\mathrm{C}\)、10 Pa で \(2725\,^\circ\mathrm{C}\)、100 Pa で \(3051\,^\circ\mathrm{C}\)、1 kPa で \(3453\,^\circ\mathrm{C}\)、10 kPa で \(3961\,^\circ\mathrm{C}\)、100 kPa で \(4621\,^\circ\mathrm{C}\)。すべての蒸気圧値は外挿値とされています。
化学的特性（反応性および酸化状態）
酸化状態
テクネチウムの一般的な酸化状態としては+4および+7（後者はペルテクネタートイオン\((\mathrm{TcO}_4)^{-}\)に存在）が報告されており、+3はややまれです。テクネチウムは初期から中期遷移金属に見られる多価性を示し、高い酸化状態でオキソおよびフルオロ複合体を安定化させます。
空気および水との反応性
金属テクネチウムは湿潤空気中でゆっくりと変色します。酸化条件下では高酸化物や可溶性オキソ種に変換されます。水溶液化学では、酸化剤により比較的可溶かつ移動性のあるペルテクネタートイオン\((\mathrm{TcO}_4)^{-}\)が容易に生成され、還元されると低価で不溶の酸化物や金属になります。
酸および塩基との反応性
テクネチウムは硝酸、王水および濃硫酸のような酸化性酸に溶解して可溶性テクネチウム種を生成しますが、塩酸のいかなる濃度に対しても溶解しないと報告されています。中性またはアルカリ性の過酸化水素溶液はテクネチウムを溶解し、ペルテクネタートイオン\((\mathrm{TcO}_4)^{-}\)を含む溶液を生成します。金属はフッ素と直接反応して五フッ化物および六フッ化物を形成し、周囲温度で硫黄と反応して二硫化物種を生成し、適切な条件下では炭化物（TcC）も形成します。
同位体組成
安定同位体
テクネチウムには安定同位体は存在しません。全ての同位体は放射性です。
放射性同位体
テクネチウムには実用的に重要な複数の放射性同位体があります。準安定異性体\({}^{99\mathrm{m}}\mathrm{Tc}\)（\({}^{99}\mathrm{Mo}\)の崩壊生成物）は半減期約6時間で、診断用放射線イメージング剤として広く利用されています。基底状態の\({}^{99}\mathrm{Tc}\)（\({}^{99\mathrm{m}}\mathrm{Tc}\)の崩壊生成物）は半減期約21万年と長く、使用済み核燃料中の重要な長寿命核分裂生成物です。実際に最も広く流通している同位体は\({}^{99}\mathrm{Tc}\)です。
熱力学パラメータ
比熱容量および関連データ
本データ範囲において実験的に確立された値はありません。
エンタルピーおよびギブスエネルギー
報告されている融点におけるモル融解エンタルピー：\(33.29\,\mathrm{kJ}\,\mathrm{mol}^{-1}\)。
標準生成のギブス自由エネルギー値および他の熱力学関数値は本データ範囲にはありません。
識別子および同義語
登録番号およびコード
- CAS番号：7440-26-8
- EC番号：231-136-0
- ChEBI：CHEBI:33353
- DSSTox物質ID：DTXSID5075028
- 日化辞番号：J95.292C
- ウィキデータ：Q1054
追加の計算識別子：
- 分子式：Tc
- 分子／原子量：96.90636
- InChI：InChI=1S/Tc
- InChIKey：GKLVYJBZJHMRIY-UHFFFAOYSA-N
- SMILES：[Tc]
同義語および通称
報告されている同義語および名称バリエーションには以下が含まれます：Technetium; TECHNETIUM; Technetium, elemental; Tc; technetium atom; Technetium (element); Technetium (atomic); 43Tc; Technetium element。（これは登録された同義語の一部選択です。）
産業および商業用途
主な用途分野
テクネチウムの主な意義は核医学（\({}^{99\mathrm{m}}\mathrm{Tc}\)を基盤とする診断用放射性医薬品）および原子力技術（炉心燃料中の核分裂生成物および廃棄物管理、特に\({}^{99}\mathrm{Tc}\)）にあります。少量のテクネチウム添加は鋼製造における耐腐食インヒビターとしても検討されていますが、放射能の問題から定常的な産業利用は制限されています。テクネチウムおよび特定の合金は低温超伝導や関連する低温技術において研究されています。
典型的な応用例
- 診断画像診断：ガンマイメージング用の\({}^{99\mathrm{m}}\mathrm{Tc}\) 放射性医薬品の使用。
- 原子力産業：テクネチウムは核分裂生成物として生成され、使用済み燃料および廃棄物系における長期放射性汚染物質である（特に環境的に問題となるのは\({}^{99}\mathrm{Tc}\)）。
- 冶金学：鋼鉄製造における微合金元素または腐食抑制剤としての実験的使用（放射能のため適用が制限される）。
- 化学試薬：酸化性水溶液中でペルテクネタートイオン\((\mathrm{TcO}_4)^{-}\)の形成。特殊合成でのフッ化物および他の高酸化状態化合物の形成。
購入者またはプロセスエンジニアが特定のセクターに合わせた簡潔な利用要約を必要とする場合、上記の元素的および放射化学的性質に基づいて選択すべきである。
安全性と取扱いの概要
保管および取扱いの留意点
テクネチウムは放射性物質であるため、取扱い・保管は受け入れられた放射線防護の慣行（時間、距離、遮蔽）および地域の法規制に従う必要がある。固体金属テクネチウムは放射性物質用の容器に保管し、拡散や汚染防止の対策を講じるべきである。ペルテクネタートまたは他の可溶性テクネチウム化合物を含む溶液は二次容器および環境放出および人体吸収防止のための技術的管理措置が必要である。
エアロゾルや微粒子を形成する可能性のある物質は、空中汚染の発生を避けること。危険性、輸送、法規制情報の詳細については、製品特有の安全データシート（SDS）および地域の法令を参照すること。
職業曝露および防護対策
ペルテクネタートイオン\((\mathrm{TcO}_4)^{-}\)は消化管からの吸収が大きい（報告値では50～80％）、可溶性テクネチウム種は全身に分布しうる。一方、難溶性酸化物や微粒子は肺からの除去が遅い。一般的な職業上の管理は密閉技術、局所排気換気、汚染モニタリング、立入制限を含む。個人防護具としては使い捨てまたは洗浄可能な手袋、眼の保護、実験衣が必要であり、微粒子やエアロゾルの吸入リスクがある場合は呼吸用保護具を着用すること。除染手順および医療対応計画を整備し、放射線被曝に対する緊急応急処置法を習熟しておくことが推奨される。
汚染および摂取に対する緊急医療管理の原則は標準的である：除染、支持療法（気道確保、呼吸、循環）、および除去療法および線量評価のための専門的放射線相談。放射性物質の場合、所属機関の放射線安全規定に従い、放射線防護担当者と連携すること。
法令上の許容限度および具体的曝露基準については、該当する規制当局および所属の放射線防護プログラムを参照すること。
