Tecnecio

Desde la década de 1860 hasta 1871, las primeras versiones de la tabla periódica propuestas por Dmitri Mendeléyev contenían un hueco entre el molibdeno (elemento  42) y el rutenio (elemento  44). En 1871, Mendeléyev predijo que este elemento faltante ocuparía el lugar vacío debajo del manganeso y tendría propiedades químicas similares. Mendeléyev le dio el nombre provisional de eka-manganeso (de eka , palabra sánscrita que significa " uno" ) porque estaba un lugar por debajo del elemento conocido manganeso. ^{[ 7 ]}

Muchos investigadores pioneros, tanto antes como después de la publicación de la tabla periódica, ansiaban ser los primeros en descubrir y nombrar el elemento que faltaba. Su ubicación en la tabla sugería que sería más fácil de encontrar que otros elementos desconocidos. Sin embargo, esto no fue así, debido a la radiactividad del tecnecio.

Los químicos alemanes Walter Noddack , Otto Berg e Ida Tacke informaron del descubrimiento del elemento  75 y el elemento  43 en 1925, y nombraron al elemento  43 masurio (por Masuria en Prusia oriental , ahora en Polonia , la región de donde provenía la familia de Walter Noddack). ^{[ 12 ]} Este nombre causó un resentimiento significativo en la comunidad científica, porque se interpretó como una referencia a una serie de victorias del ejército alemán sobre el ejército ruso en la región de Masuria durante la Primera Guerra Mundial ; como los Noddack permanecieron en sus puestos académicos mientras los nazis estaban en el poder, las sospechas y la hostilidad contra su afirmación de haber descubierto el elemento  43 continuaron. ^{[ 13 ]} El grupo bombardeó columbita con un haz de electrones y dedujo que el elemento 43  estaba presente al examinar espectrogramas de emisión de rayos X. ^{[ 14 ]} La longitud de onda de los rayos X producidos está relacionada con el número atómico mediante una fórmula derivada por Henry Moseley en 1913. El equipo afirmó detectar una débil señal de rayos X en una longitud de onda producida por el elemento 43. Experimentadores posteriores no pudieron replicar el descubrimiento y fue descartado como un error. ^{[ 15 ] [ 16 ]} Aun así, en 1933, una serie de artículos sobre el descubrimiento de elementos citaron el nombre masurio para el elemento 43. ^{[ 17 ]} Se han realizado algunos intentos más recientes para rehabilitar las afirmaciones de los Noddack, pero son refutados por el estudio de Paul Kuroda sobre la cantidad de tecnecio que podría haber estado presente en los minerales que estudiaron: no podría haber excedido 3 × 10 ⁻¹¹ μg/kg de mineral y, por lo tanto, habría sido indetectable por los métodos de los Noddack. ^{[ 13 ] [ 18 ]}  

El descubrimiento del elemento  43 fue finalmente confirmado en un experimento de 1937 en la Universidad de Palermo, Sicilia, por Carlo Perrier y Emilio Segrè . ^{[ 19 ]} A mediados de 1936, Segrè visitó Estados Unidos, primero la Universidad de Columbia en Nueva York y luego el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley en California. Persuadió al inventor del ciclotrón, Ernest Lawrence, para que le permitiera recuperar algunas piezas desechadas del ciclotrón que se habían vuelto radiactivas . Lawrence le envió por correo una lámina de molibdeno que había formado parte del deflector del ciclotrón. ^{[ 20 ]}

Segrè reclutó a su colega Perrier para intentar demostrar, mediante química comparada, que la actividad del molibdeno provenía efectivamente de un elemento con el número atómico 43, lo cual lograron. Los funcionarios de la Universidad de Palermo querían que llamaran a su descubrimiento panormio , en honor al nombre latino de Palermo , Panormus . En 1947, ^{[ 21 ]} el elemento 43 fue nombrado a partir de la palabra griega technetos ( τεχνητός ), que significa 'artificial', ya que fue el primer elemento producido artificialmente. ^{[ 8 ] [ 12 ]} Segrè regresó a Berkeley y conoció a Glenn T. Seaborg . Aislaron el isótopo metaestable tecnecio-99m , que ahora se utiliza en unos diez millones de procedimientos de diagnóstico médico anualmente. ^{[ 22 ]}

En 1952, el astrónomo Paul W. Merrill detectó la firma espectral del tecnecio (específicamente longitudes de onda de 403,1 nm , 423,8 nm, 426,2 nm y 429,7 nm) en la luz de gigantes rojas de tipo S. ^{[ 23 ]} Las estrellas estaban cerca del final de sus vidas , pero eran ricas en este elemento de corta vida, lo que indicaba que se estaba produciendo en ellas mediante reacciones nucleares . Esta evidencia reforzó la hipótesis de que los elementos más pesados ​​son producto de la nucleosíntesis en las estrellas. ^{[ 24 ]} Más recientemente, estas observaciones proporcionaron evidencia de que los elementos se forman por captura de neutrones en el proceso s . ^{[ 25 ]}    

Desde ese descubrimiento, se han realizado numerosas búsquedas en materiales terrestres de fuentes naturales de tecnecio. En 1962, se aisló e identificó tecnecio-99 en pechblenda del Congo Belga en cantidades muy pequeñas (aproximadamente 0,2  ng/kg), ^{[ 25 ]} donde se origina como producto de fisión espontánea del uranio-238 . El reactor de fisión nuclear natural de Oklo contiene evidencia de que se produjeron cantidades significativas de tecnecio-99 y que posteriormente se desintegraron en rutenio-99 . ^{[ 25 ]}

El tecnecio es un metal radiactivo de color gris plateado con una apariencia similar al platino , que se obtiene comúnmente como un polvo gris. ^{[ 26 ]} La estructura cristalina del metal puro a granel es hexagonal compacta . El tecnecio atómico tiene líneas de emisión características en longitudes de onda de 363,3 nm , 403,1 nm, 426,2 nm, 429,7 nm y 485,3 nm. ^{[ 27 ]} Se informaron los parámetros de la celda unitaria del metal Tc ortorrómbico cuando Tc está contaminado con carbono ( a = 0,2805(4), b = 0,4958(8), c = 0,4474(5)·nm para Tc-C con 1,38 % en peso de C y a = 0,2815(4), b = 0,4963(8), c = 0,4482(5)·nm para Tc-C con 1,96 % en peso de C ). ^{[ 28 ]} La forma metálica es ligeramente paramagnética , lo que significa que sus dipolos magnéticos se alinean con campos magnéticos externos , pero asumirán orientaciones aleatorias una vez que se elimine el campo. ^{[ 29 ]} El tecnecio puro, metálico y monocristalino se convierte en un superconductor de tipo II a temperaturas inferiores a 7,46 K (−265,69 °C; −446,24 °F) . ^{[ 30 ] [ b ]} Por debajo de esta temperatura, el tecnecio tiene una profundidad de penetración magnética muy alta , mayor que la de cualquier otro elemento excepto el niobio . ^{[ 31 ]}        

El tecnecio se encuentra en el grupo  7 de la tabla periódica, entre el renio y el manganeso . Como predice la ley periódica , sus propiedades químicas se sitúan entre las de estos dos elementos. De los dos, el tecnecio se asemeja más al renio, particularmente en su inercia química y su tendencia a formar enlaces covalentes . ^{[ 32 ]} Esto es consistente con la tendencia de los elementos del periodo  5 a asemejarse más a sus contrapartes del periodo  6 que a las del periodo  4 debido a la contracción lantánida . A diferencia del manganeso, el tecnecio no forma fácilmente cationes ( iones con carga positiva neta). El tecnecio presenta nueve estados de oxidación , desde -1 hasta +7, siendo +4, +5 y +7 los más comunes. ^{[ 33 ]} El tecnecio se disuelve en agua regia , ácido nítrico y ácido sulfúrico concentrado , pero no en ácido clorhídrico de ninguna concentración. ^{[ 26 ]}

El tecnecio metálico se empaña lentamente en aire húmedo ^{[ 33 ]} y, en forma de polvo, arde en oxígeno . Al reaccionar con hidrógeno a alta presión, forma el hidruro no estequiométrico TcH _1.3 ^{[ 34 ]} y al reaccionar con carbono forma Tc ₆ C, ^{[ 28 ]} con un parámetro de celda de 0,398  nm.

El tecnecio puede catalizar la destrucción de la hidrazina por el ácido nítrico , y esta propiedad se debe a su multiplicidad de valencias. ^{[ 35 ]} Esto causó un problema en la separación del plutonio del uranio en el procesamiento del combustible nuclear , donde la hidrazina se utiliza como reductor protector para mantener el plutonio en el estado trivalente en lugar del estado tetravalente más estable. El problema se vio exacerbado por la extracción con solventes mutuamente potenciada del tecnecio y el zirconio en la etapa anterior, ^{[ 36 ]} y requirió una modificación del proceso.

La forma más común de tecnecio que es fácilmente accesible es el pertecnetato de sodio , Na[TcO ₄ ]. La mayor parte de este material se produce por desintegración radiactiva de [ ⁹⁹ MoO ₄ ] ²⁻ : ^{[ 37 ] [ 38 ]}

El pertecnetato ( TcO ⁻ ₄ ) está débilmente hidratado en soluciones acuosas ^{[ 39 ]} y se comporta de forma análoga al anión perclorato, ambos tetraédricos . A diferencia del permanganato ( MnO ⁻ ₄ ), es solo un agente oxidante débil .

Relacionado con el pertecnetato se encuentra el heptóxido de tecnecio . Este sólido volátil de color amarillo pálido se produce por oxidación del metal Tc y precursores relacionados:

Es un óxido metálico molecular, análogo al heptóxido de manganeso . Adopta una estructura centrosimétrica con dos tipos de enlaces Tc–O con longitudes de enlace de 167 y 184  pm. ^{[ 40 ]}

El heptóxido de tecnecio se hidroliza a pertecnetato y ácido pertecnético , dependiendo del pH: ^{[ 41 ] [ 42 ]}

_El HTcO₄ es un ácido fuerte. En ácido sulfúrico concentrado , [TcO₄ _] ⁻ ^se convierte en la forma octaédrica TcO₃ ₍ OH)(H₂O ⁾ _₂ , _la base conjugada del hipotético complejo triacuo ^[ TcO₃ ( H₂O ) _₃ ] ^⁺ . ^[ _{43 ]}

El tecnecio forma un dióxido , ^{[ 44 ]} disulfuro , diselenuro y ditelururo . Un _Tc₂S₇ mal definido _se forma al tratar el pertecnato con sulfuro _de hidrógeno. Se descompone térmicamente en disulfuro y azufre elemental. ^{[ 45 ]} De manera similar , el dióxido puede producirse por reducción del _Tc₂O₇ .

A diferencia del caso del renio, no se ha aislado un trióxido para el tecnecio. Sin embargo, se ha identificado TcO₃ _en fase gaseosa mediante espectrometría de masas . ^{[ 46 ]}

El tecnecio forma el complejo TcH ²⁻ ₉ . La sal de potasio es isoestructural con ReH ²⁻ ₉ . ^{[ 47 ]} A alta presión también se informó la formación de TcH _{1.3 a partir de elementos.} ^{[ 34 ]}

Se conocen los siguientes haluros de tecnecio binarios (que contienen solo dos elementos): TcF ₆ , TcF ₅ , TcCl ₄ , TcBr ₄ , TcBr ₃ , α-TcCl ₃ , β-TcCl ₃ , TcI ₃ , α-TcCl ₂ , y β-TcCl ₂ . Los estados de oxidación van desde Tc(VI) hasta Tc(II). Los haluros de tecnecio presentan diferentes tipos de estructura, como complejos octaédricos moleculares, cadenas extendidas, láminas en capas y cúmulos metálicos dispuestos en una red tridimensional. ^{[ 48 ] [ 49 ]} Estos compuestos se producen combinando el metal y el halógeno o mediante reacciones menos directas.

_El TcCl₄ se obtiene por cloración del metal Tc o Tc₂O₇ _. Al calentarlo, el TcCl₄ _{produce los} cloruros de Tc(III) y Tc(II) correspondientes . ^{[ 49 ]}

La estructura del TcCl₄ _{está compuesta por cadenas infinitas en zigzag de octaedros de TcCl₆} que comparten aristas . Es isomorfo a los tetracloruros de metales de transición de circonio , hafnio y platino . ^{[ 49 ]}

Existen dos polimorfos de tricloruro de tecnecio , α- y β-TcCl₃. El polimorfo α también se denomina Tc₃Cl₉ _{. Adopta} una _estructura bioctaédrica confacial . [ ^{50 ] Se} prepara tratando el cloroacetato Tc₂ ₍ O₂CCH₃ ₎ ₄Cl₂ _con HCl. Al igual que Re₃Cl₉ , la estructura del polimorfo α consiste en triángulos con distancias MM cortas. El β-TcCl₃ _presenta centros Tc octaédricos, que se organizan en pares, como se observa también en el tricloruro de molibdeno . El TcBr₃ _no adopta _{la estructura de ninguna} de las fases de tricloruro. En cambio _, tiene la estructura del tribromuro de molibdeno , que consiste en cadenas de octaedros confaciales con contactos Tc—Tc cortos y largos alternados. El TcI ₃ tiene la misma estructura que la fase de alta temperatura del TiI ₃ , caracterizada por cadenas de octaedros confaciales con contactos Tc—Tc iguales. ^{[ 49 ]}

Se conocen varios haluros de tecnecio aniónicos . Los tetrahaluros binarios se pueden convertir en los hexahaluros [TcX ₆ ] ²⁻ (X = F, Cl, Br, I), que adoptan una geometría molecular octaédrica . ^{[ 25 ]} Los haluros más reducidos forman clústeres aniónicos con enlaces Tc–Tc. La situación es similar para los elementos relacionados Mo, W, Re. Estos clústeres tienen la nuclearidad Tc ₄ , Tc ₆ , Tc ₈ y Tc _{13 . Los clústeres Tc 6} y Tc ₈ , más estables, tienen forma de prisma donde los pares verticales de átomos de Tc están conectados por enlaces triples y los átomos planares por enlaces simples. Cada átomo de tecnecio forma seis enlaces, y los electrones de valencia restantes pueden saturarse con un átomo de halógeno ligando axial y dos puente, como cloro o bromo . ^{[ 51 ]}

El tecnecio forma diversos complejos de coordinación con ligandos orgánicos. Muchos de ellos han sido ampliamente investigados debido a su relevancia para la medicina nuclear . ^{[ 52 ]}

El tecnecio forma una variedad de compuestos con enlaces Tc–C, es decir, complejos de organotecnecio. Los miembros prominentes de esta clase son los complejos con ligandos CO, areno y ciclopentadienilo. ^{[ 53 ]} El carbonilo binario Tc ₂ (CO) ₁₀ es un sólido volátil blanco. ^{[ 54 ]} En esta molécula, dos átomos de tecnecio están unidos entre sí; cada átomo está rodeado por octaedros de cinco ligandos carbonilo. La longitud del enlace entre átomos de tecnecio, 303  pm, ^{[ 55 ] [ 56 ]} es significativamente mayor que la distancia entre dos átomos en el tecnecio metálico (272 pm). Carbonilos  similares se forman con los congéneres del tecnecio , manganeso y renio. ^{[ 57 ]} El interés en los compuestos de organotecnecio también ha sido motivado por aplicaciones en medicina nuclear . ^{[ 53 ]} El tecnecio también forma complejos acuocarbonílicos, siendo uno de los más destacados [Tc(CO) ₃ (H ₂ O) ₃ ] ⁺ , que son inusuales en comparación con otros carbonilos metálicos. ^{[ 53 ]}

A diferencia de su rara aparición natural, cada año se producen grandes cantidades de tecnecio-99 a partir de barras de combustible nuclear gastado , que contienen diversos productos de fisión. La fisión de un gramo de uranio-235 en reactores nucleares produce 27  mg de tecnecio-99, lo que da al tecnecio un rendimiento de producto de fisión del 6,1 %. ^{[ 29 ]} Otros isótopos fisionables producen rendimientos similares de tecnecio, como el 4,9 % del uranio-233 y el 6,21 % del plutonio-239 . ^{[ 64 ]} Se estima que entre 1983 y 1994 se produjeron 49 000  T Bq (78 toneladas métricas ) de tecnecio en reactores nucleares, siendo con mucho la principal fuente de tecnecio terrestre. ^{[ 65 ] [ 66 ]} Solo una fracción de la producción se utiliza comercialmente. ^{[ c ]} 

El tecnecio-99 se produce por la fisión nuclear tanto del uranio-235 como del plutonio-239. Por lo tanto, está presente en los residuos radiactivos y en la lluvia radiactiva de las explosiones de bombas de fisión . Su desintegración, medida en becquerelios por cantidad de combustible gastado, es el principal contribuyente a la radiactividad de los residuos nucleares después de aproximadamente 10⁴ –10⁶ añosdespués de la creación de los residuos nucleares. ^{[ 65 ]} Desde 1945 hasta 1994, se liberaron al medio ambienteunos 160 TBq(unos 250las pruebas nucleares. ^{[ 65 ] [ 67 ]} La cantidad de tecnecio-99 procedente de reactores nucleares liberada al medio ambiente hasta 1986 es del orden de 1000TBq (unos 1600kg), principalmente porreprocesamiento de combustible nuclear; la mayor parte de este se descargó en el mar. Los métodos de reprocesamiento han reducido las emisiones desde entonces, pero a partir de 2005 la principal liberación de tecnecio-99 al medio ambiente proviene de laSellafield, que liberó unos 550TBq (unos 900kg) desde 1995 hasta 1999 en elMar de Irlanda. ^{[ 66 ]} Desde el año 2000, la cantidad se ha limitado por reglamento a 90TBq (aproximadamente 140kg) por año. ^{[ 68 ]} El vertido de tecnecio al mar provocó la contaminación de algunos mariscos con cantidades minúsculas de este elemento. Por ejemplo,la langosta europeay el pescado del oestede Cumbriacontienen aproximadamente 1Bq/kg de tecnecio. ^{[ 69 ] [ 70 ] [ d ]}        

El isótopo metaestable tecnecio-99m se produce continuamente como producto de fisión a partir de la fisión de uranio o plutonio en reactores nucleares :

$${\displaystyle {\ce {^{238}_{92}U ->[{\ce {sf}}] ^{137}_{53}I + ^{99}_{39}Y + 2^{1}_{0}n}}}$$$${\displaystyle {\ce {^{99}_{39}Y ->[\beta^-][1.47\,{\ce {s}}] ^{99}_{40}Zr ->[\beta^-][2.1\,{\ce {s}}] ^{99}_{41}Nb ->[\beta^-][15.0\,{\ce {s}}] ^{99}_{42}Mo ->[\beta^-][65,94\,{\ce {h}}] ^{99}_{43}Tc ->[\beta^-][211,100\,{\ce {y}}] ^{99}_{44}Ru}}}$$

Debido a que el combustible usado se deja reposar durante varios años antes de su reprocesamiento, todo el molibdeno-99 y el tecnecio-99m se desintegran para cuando los productos de fisión se separan de los actínidos principales en el reprocesamiento nuclear convencional . El líquido que queda después de la extracción de plutonio-uranio ( PUREX ) contiene una alta concentración de tecnecio como TcO ⁻ ₄ , pero casi todo este es tecnecio-99, no tecnecio-99m. ^{[ 72 ]}

La gran mayoría del tecnecio-99m utilizado en trabajos médicos se produce irradiando blancos de uranio altamente enriquecido específicos en un reactor, extrayendo molibdeno-99 de los blancos en instalaciones de reprocesamiento, ^{[ 38 ]} y recuperando en el centro de diagnóstico el tecnecio-99m producido tras la desintegración del molibdeno-99. ^{[ 73 ] [ 74 ]} El molibdeno-99 en forma de molibdato MoO ²⁻ ₄ se adsorbe sobre alúmina ácida ( Al₂ O₃ ) en uncromatógrafo de columnablindado dentro de ungenerador de tecnecio-99m("vaca de tecnecio", también llamado ocasionalmente "vaca de molibdeno"). El molibdeno-99 tiene una vida media de 67horas, por lo que el tecnecio-99m de vida corta (vida media: 6horas), que resulta de su desintegración, se produce constantemente. ^{[ 24 ]} ElpertecnetatoTcO ⁻ ₄ puede extraerse químicamente medianteelucióncon unasolución salina. Una desventaja de este proceso es que requiere blancos que contengan uranio-235, los cuales están sujetos a las precauciones de seguridad de los materiales fisionables. ^{[ 75 ] [ 76 ]}  

Casi dos tercios del suministro mundial provienen de dos reactores: el Reactor Universal de Investigación Nacional en los Laboratorios Chalk River en Ontario, Canadá, y el Reactor de Alto Flujo en el Grupo de Investigación y Consultoría Nuclear en Petten, Países Bajos. Todos los reactores principales que producen tecnecio-99m se construyeron en la década de 1960 y están cerca del final de su vida útil . Los dos nuevos reactores canadienses del Experimento de Red de Física Aplicada Multipropósito, planificados y construidos para producir el 200 % de la demanda de tecnecio-99m, liberaron a todos los demás productores de la construcción de sus propios reactores. Con la cancelación de los reactores ya probados en 2008, el futuro suministro de tecnecio-99m se volvió problemático. ^{[ 77 ]}

La larga vida media del tecnecio-99 y su potencial para formar especies aniónicas generan una gran preocupación para la eliminación a largo plazo de residuos radiactivos . Muchos de los procesos diseñados para eliminar los productos de fisión en las plantas de reprocesamiento se centran en especies catiónicas como el cesio (p. ej., cesio-137 ) y el estroncio (p. ej., estroncio-90 ). Por lo tanto, el pertecnetato escapa a través de esos procesos. Las opciones de eliminación actuales favorecen el enterramiento en roca continental geológicamente estable. El principal peligro de esta práctica es la probabilidad de que los residuos entren en contacto con el agua, lo que podría lixiviar la contaminación radiactiva al medio ambiente. El pertecnetato y el yoduro aniónicos tienden a no adsorberse en las superficies de los minerales y es probable que sean arrastrados por el agua. En comparación, el plutonio , el uranio y el cesio tienden a unirse a las partículas del suelo. El tecnecio podría inmovilizarse en algunos entornos, como la actividad microbiana en los sedimentos del fondo de los lagos, ^{[ 78 ]} y la química ambiental del tecnecio es un área de investigación activa. ^{[ 79 ]}

En el CERN se ha demostrado un método alternativo de eliminación, la transmutación , para el tecnecio-99. En este proceso, el tecnecio (tecnecio-99 como blanco metálico) se bombardea con neutrones para formar el tecnecio-100, de corta vida (semivida = 16 segundos), que se desintegra por desintegración beta a rutenio -100 estable. Si el objetivo es recuperar rutenio utilizable, se necesita un blanco de tecnecio extremadamente puro; si hay pequeñas trazas de actínidos menores como el americio y el curio en el blanco, es probable que sufran fisión y formen más productos de fisión que aumenten la radiactividad del blanco irradiado. La formación de rutenio-106 (semivida 374 días) a partir de la "fisión reciente" probablemente aumente la actividad del rutenio metálico final, lo que requerirá un tiempo de enfriamiento más prolongado después de la irradiación antes de que pueda utilizarse. ^{[ 80 ]}  

La separación efectiva del tecnecio-99 del combustible nuclear gastado es un proceso largo. Durante el reprocesamiento del combustible , se obtiene como un componente del líquido residual altamente radiactivo. Tras permanecer almacenado durante varios años, la radiactividad disminuye hasta un nivel que permite la extracción de los isótopos de larga vida, incluido el tecnecio-99. Una serie de procesos químicos produce tecnecio-99 metálico de alta pureza. ^{[ 81 ]}

El molibdeno-99 , que se desintegra para formar tecnecio-99m, puede formarse mediante la activación neutrónica del molibdeno-98. ^{[ 82 ]} Cuando es necesario, otros isótopos de tecnecio no se producen en cantidades significativas por fisión, sino que se fabrican mediante la irradiación neutrónica de los isótopos progenitores (por ejemplo, el tecnecio-97 puede obtenerse mediante la irradiación neutrónica del rutenio-96 ). ^{[ 83 ]}

La viabilidad de la producción de tecnecio-99m mediante el bombardeo con protones de 22 MeV de un blanco de molibdeno-100 en ciclotrones médicos, siguiendo la reacción ¹⁰⁰ Mo(p,2n) ^99m Tc, se demostró en 1971. ^{[ 84 ]} La reciente escasez de tecnecio-99m médico reavivó el interés en su producción mediante el bombardeo con protones de blancos de molibdeno-100 enriquecidos isotópicamente (>99,5%). ^{[ 85 ] [ 86 ]} Se están investigando otras técnicas para obtener molibdeno-99 a partir de molibdeno-100 mediante reacciones (n,2n) o (γ,n) en aceleradores de partículas. ^{[ 87 ] [ 88 ] [ 89 ]}

El tecnecio-99m ("m" indica que es un isómero nuclear metaestable ) se utiliza en pruebas médicas con isótopos radiactivos . Por ejemplo, el tecnecio-99m es un trazador radiactivo que los equipos de imágenes médicas rastrean en el cuerpo humano. ^{[ 24 ] [ 85 ]} Es muy adecuado para esta función porque emite rayos gamma de 140 keV fácilmente detectables , y su vida media es de 6,01 horas (lo que significa que aproximadamente el 94% se desintegra en tecnecio-99 en 24 horas). ^{[ 29 ]} La química del tecnecio permite que se una a una variedad de compuestos bioquímicos, cada uno de los cuales determina cómo se metaboliza y se deposita en el cuerpo, y este único isótopo puede utilizarse para multitud de pruebas de diagnóstico. Más de 50 radiofármacos comunes se basan en el tecnecio-99m para estudios de imagen y funcionales del cerebro , músculo cardíaco, tiroides , pulmones , hígado , vesícula biliar , riñones , esqueleto , sangre y tumores . ^{[ 90 ]}   

El isómero de mayor duración, el tecnecio-95m, con una vida media de 61  días, se utiliza como trazador radiactivo para estudiar el movimiento del tecnecio en el medio ambiente y en sistemas vegetales y animales. ^{[ 91 ]}

El tecnecio-99 se desintegra casi por completo mediante desintegración beta, emitiendo partículas beta con energías bajas y constantes, sin rayos gamma asociados. Además, su larga vida media implica que esta emisión disminuye muy lentamente con el tiempo. También puede extraerse con alta pureza química e isotópica de los residuos radiactivos. Por estas razones, es un emisor beta estándar del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) de EE. UU. y se utiliza para la calibración de equipos. ^{[ 92 ]} El tecnecio-99 también se ha propuesto para dispositivos optoelectrónicos y baterías nucleares a nanoescala . ^{[ 93 ]}

Al igual que el renio y el paladio , el tecnecio puede actuar como catalizador . En procesos como la deshidrogenación del alcohol isopropílico , es un catalizador mucho más eficaz que el renio o el paladio. Sin embargo, su radiactividad supone un problema importante para las aplicaciones catalíticas seguras. ^{[ 94 ]}

Cuando el acero se sumerge en agua, agregar una pequeña concentración (55 ppm ) de pertecnetato(VII) de potasio al agua protege el acero de la corrosión, ^{[ 95 ]} incluso si la temperatura se eleva a 250 °C (523 K) . ^{[ 96 ]} Por esta razón, el pertecnetato se ha utilizado como inhibidor de la corrosión anódica para el acero, aunque la radiactividad del tecnecio plantea problemas que limitan esta aplicación a sistemas autocontenidos. ^{[ 97 ]} Si bien (por ejemplo) el CrO ²⁻ ₄ también puede inhibir la corrosión, requiere una concentración diez veces mayor. En un experimento, una muestra de acero al carbono se mantuvo en una solución acuosa de pertecnetato durante 20 años y aún no se corroía. ^{[ 96 ]} El mecanismo por el cual el pertecnetato previene la corrosión no se comprende bien, pero parece implicar la formación reversible de una capa superficial delgada ( pasivación ). Una teoría sostiene que el pertecnetato reacciona con la superficie del acero para formar una capa de dióxido de tecnecio que previene una mayor corrosión; este mismo efecto explica cómo se puede usar polvo de hierro para eliminar el pertecnetato del agua. El efecto desaparece rápidamente si la concentración de pertecnetato cae por debajo de la concentración mínima o si se añade una concentración demasiado alta de otros iones. ^{[ 98 ]}    

Como se ha señalado, la naturaleza radiactiva del tecnecio (3  MBq/L en las concentraciones requeridas) hace que esta protección contra la corrosión sea impracticable en casi todas las situaciones. ^{[ 95 ]} Sin embargo, se propuso (pero nunca se adoptó) la protección contra la corrosión mediante iones pertecnetato para su uso en reactores de agua en ebullición . ^{[ 98 ]}