In de NRC van 8 september 2023 lezen we in de rubriek DE ELEMENTEN het volgende:
“Een van de eerste versies van het periodiek systeem die de Russische scheikundige Dmitri Mendelejev ruim anderhalve eeuw geleden presenteerde bevatte vier opvallende open gaten. Drie werden er al snel opgevuld. Maar het vierde gat bleef nog ruim zes decennia leeg. Pas in 1937 vonden Italiaanse scheikundigen Carlo Perrier en Emilio Segrè het ontbrekende element. Dat deden ze niet, zoals andere elementjagers, door natuurlijke mineralen uit te pluizen. De Amerikaanse natuurkundige Ernest Lawrence, had een paar eerder het eerste cyclotron gebouwd, een deeltjesversneller waarmee hij radioactieve elementen produceerde.
Segrè vroeg Lawrence om hem stukjes van dit bestraalde cyclotron-schroot op te sturen, zodat hij dat kon analyseren. Al snel ontdekte hij daarin element 43, dat gecreëerd was door de bestraling van molybdeen”.
Technetium is het eerste kunstmatige, door mensen gemaakte element. Technetium-98 bezit de grootste halveringstijd van alle isotopen van het element: 4,12 miljoen jaar. Het vervalt volledig naar de stabiele isotoop ruthenium-98 onder uitzending van β− straling.
a) Geef de vervalvergelijking.
$_{43}^{98}\textrm{Tc}\rightarrow _{44}^{98}\textrm{Ru}+_{-1}^{0}\textrm{e}$
b) Waardoor komt de isotoop Tc-98 niet (meer) voor op aarde?
Als isotoop Tc-98 bij de vorming van de aarde 4,5 miljard jaar geleden aanwezig was, dan zou er niets meer van over zijn. De halveringstijd van 4 miljoen jaar is een korte tijd vergeleken bij de leeftijd van de aarde. En het product van het verval is stabiel: Ru-98.
Verderop in het artikel lezen we:
“Wereldwijd ondergaan dagelijks 100.000 mensen medisch onderzoek met technetium-99m. Het is de meest gebruikte medische isotoop. Daarbij wordt technetium-99m vastgemaakt aan een tracer”.
Technetium-99m ontstaat bij het radioactief verval van Molybdeen-99. Mo-99 vervalt onder uitzending van β− straling.
c) Geef de vervalvergelijking van Mo-99 en zoek de halveringstijd op.
$_{42}^{99}\textrm{Mo}\rightarrow _{43}^{99m}\textrm{Tc}+_{-1}^{0}\textrm{e}$
De halveringstijd bedraagt volgens Binas tabel 25A 65,9 uur. Dit verval wordt gebruikt voor de productie van technetium-99m voor medisch gebruik. De isomeer 99m vervalt vervolgens met een halveringstijd van 6,0 uur (zelfde tabel).
“Technetium-99m wordt makkelijk opgenomen door tumoren of andere weefsels. Doordat technetium-99m goed meetbare gammastraling uitzendt, die niet schadelijker is dan die van röntgenstraling, kunnen zo bijvoorbeeld tumoren in beeld gebracht worden. Omdat na zes uur de helft van het technetium-99m vervallen is en het niet ophoopt in het lichaam, is de stralingsdosis die patiënten erdoor ontvangen erg laag”.
d) Geef de vervalvergelijking van Tc-99m.
$_{43}^{99m}\textrm{Tc}\rightarrow _{43}^{99}\textrm{Tc} + \gamma$
Zie Binas tabel 25
e) Geef minstens twee redenen waardoor de stralingsdosis door het gebruikte Tc-99m laag is.
- De korte halveringstijd van 6,0 uur betekent dat naar verhouding vaker verval optreedt, zodat minder hoeft te worden toegediend.
- Bovendien maakt het dat de patiënt slechts gedurende korte tijd aan de vrijkomende gammastraling wordt blootgesteld.
- De uitgezonden gammastraling is bij deze intensiteit niet schadelijker dan die van röntgenstraling.
Zie ook: https://www.kernvisie.com/
