miniatura|250px|Configuración de los niveles de energía del tecnecio. El tecnecio es el más ligero de los elementos químicos que no cuentan con isótopos estables y el primer elemento sintético que se encuentra en la tabla periódica. Su número atómico es el 43 y su símbolo es Tc. Es un metal de transición cristalino de color gris plateado cuyas propiedades químicas son intermedias entre las del renio y las del manganeso. Su isómero nuclear 99mTc, de muy corta vida y emisor de rayos gamma, se usa en medicina nuclear para efectuar una amplia variedad de pruebas diagnósticas. El 99Tc se usa como fuente de partículas beta libre de la emisión de rayos gamma. El anión pertecnetato (TcO4-) se emplea como inhibidor de corrosión anódica para aceros.
Antes de que fuera descubierto, muchas de las propiedades del elemento43 fueron predichas por Dmitri Mendeleev, quien reservó un espacio en su tabla periódica para un hipotético elemento que llamó eka - manganeso. En 1937, el isótopo 97Tc se convirtió en el primer elemento producido de forma predominantemente artificial, de ahí su nombre (del griego τεχνητός, que significa ‘artificial’). La mayoría del tecnecio producido en la Tierra se obtiene como subproducto de la fisión del 235U en los reactores nucleares y se extrae de las varillas de combustible nuclear. Ningún isótopo del tecnecio posee un periodo de semidesintegración mayor de 4,2millones de años (el caso concreto del 98Tc), así que su detección en gigantes rojas en 1952 ayudó a reforzar la teoría de que en las estrellas pueden generarse elementos pesados. En la Tierra, el tecnecio se encuentra en trazas detectables como producto de la fisión espontánea en minerales de uranio por acción de la captura de neutrones en menas de molibdeno.
Propiedades físicas y químicas El tecnecio es un metal radiactivo de color gris plateado con una apariencia similar al metal platino. Sin embargo, cuando se obtiene generalmente tiene la forma de polvo grisáceo. La estructura cristalina del Tc metal puro a granel es hexagonal y compacta, y las estructuras cristalinas del metal puro nanodisperso son cúbicas.Su posición en la tabla periódica está entre el molibdeno y el rutenio, y como predicen las leyes periódicas, sus propiedades son intermedias a estos dos metales. El tecnecio, al igual que el prometio, es excepcional entre los elementos ligeros, ya que no posee ningún isótopo estable (y, sin embargo, está rodeado por elementos que sí los tienen).
Dada su inestabilidad, el tecnecio es extremadamente escaso en la Tierra. No desempeña ningún papel biológico y, en condiciones normales, no se encuentra en el cuerpo humano. La forma metálica del tecnecio se desluce rápidamente en presencia de aire húmedo.
Sus óxidos son el TcO2 y el Tc2O7. Bajo condiciones oxidantes, el tecnecio (VII) existe en forma de anión pertecnetato, TcO4-. Los estados de oxidación más habituales del tecnecio son 0, +2, +4, +5, +6 y +7.The Encyclopedia of the Chemical Elements, página 691, "Chemical Properties", párrafo 1 Cuando el tecnecio está pulverizado, arde en presencia de oxígeno.The Encyclopedia of the Chemical Elements, página 692, "Analytical Methods of Determination", párrafo 1 Se disuelve en agua regia, ácido nítrico y en ácido sulfúrico concentrado, pero no en ácido clorhídrico. Posee líneas espectrales características a las siguientes longitudes de onda: 363 nm, 403 nm, 410 nm, 426 nm, 430 nm y 485 nm.The CRC Handbook, 85th edition, Line Spectra of the Elements Los parámetros de celda unitaria del metal Tc ortorrómbico se informaron cuando el 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).
La forma metálica es ligeramente paramagnética, es decir, sus dipolos magnéticos se alinean con los campos magnéticos externos, a pesar de que el tecnecio normalmente no es magnético.The Encyclopedia of the Chemical Elements, página 691, párrafo 1 La estructura cristalina del metal presenta un empaquetamiento hexagonal compacto (empaque hexagonal más cercano de esferas, tipo magnesio). Un cristal aislado de puro tecnecio metálico se convierte en un superconductor de tipo II a una temperatura de 7,46 K; la irregularidad de los cristales y las trazas de impurezas elevan este valor a 11,2 K para el caso de un tecnecio pulverizado de una pureza del 99,9 %.Schwochau, Technetium Por debajo de esta temperatura, el tecnecio posee una muy alta profundidad de penetración magnética, la mayor de todos los elementos después del niobio.Technetium as a Material for AC Superconductivity Applications
El tecnecio es generado en los procesos de fisión nuclear, y se propaga más fácilmente que otros muchos radionúclidos. Es importante la comprensión de su toxicidad en animales y humanos, pero las pruebas experimentales son escasas. Parece tener baja toxicidad química. Su toxicidad radiológica (por unidad de masa) varía en función del compuesto, el tipo de radiación del isótopo en cuestión y su periodo de semidesintegración. El 99mTc es particularmente atractivo por sus aplicaciones médicas. La máxima radiación que presenta este isótopo es de rayos gamma con la misma longitud de onda que los rayos X empleados para el diagnóstico común, ofreciendo la penetración adecuada y causando daños mínimos. Todo esto, unido al corto período de semidesintegración de su isómero nuclear metaestable y al relativamente largo período de semidesintegración del isótopo producido 99Tc que permite que sea eliminado del organismo antes de que se desintegre, hace que un escáner nuclear de 99mTc típico suponga una dosis relativamente baja de radiación administrada.
Todos los isótopos del tecnecio deben manejarse con cuidado. El más común de ellos, el 99Tc, es un débil emisor de partículas beta; este tipo de radiación puede detenerla las paredes del instrumental de cristal del laboratorio. Cuando son detenidas, se emiten rayos X de baja intensidad, pero una separación de unos 30cm basta para que afecte a nuestro organismo. El riesgo principal cuando se trabaja con tecnecio es la inhalación del polvo; la contaminación radiactiva que esto produce en los pulmones supone un riesgo muy significativo de cáncer. Para la mayoría de trabajos con tecnecio, la manipulación cuidadosa bajo una campana extractora suele ser suficiente; no se requiere el uso de una cámara seca con guantes.
Aplicaciones Medicina nuclear El 99mTc (la «m» indica que es un isómero nuclear metaestable) es el radioisótopo más utilizado en la práctica diagnóstica, estimándose que el 80 % de los procedimientos de medicina nuclear lo utilizan.Replacement Nuclear Research Reactor- Environmental Impact Statement, ANSTO (Australian Nuclear Science and Technology Organisation) and PPK environmental consultants, página 6-9, "A. Production of Medical Radiopharmaceuticals", "Currently around 80 percent of all nuclear medicine procedures use the radioisotope technetium-99m..." Se usa principalmente en procedimientos de diagnóstico de funcionamiento de órganos del cuerpo humano, por ejemplo, como marcador radiactivo que el equipamiento médico puede detectar en el cuerpo humano.Referencia para todo lo relacionado con el uso médico del 99mTc, excepto cuando se especifiquen otras referencias: Nature's Building Blocks, página 423, "Medical Element", párrafos 2–4 Este isótopo se adapta muy bien a su uso, ya que emite rayos gamma fácilmente detectables con una energía de 140keV, y su período de semidesintegración es de 6,0058horas (es decir, en 24 horas se desintegran quince dieciseisavos del total para originar 99Tc).The Encyclopedia of the Chemical Elements, página 693, "Applications", párrafo 3 y Guide to the Elements, página 123, párrafo 3 El libro Technetium, de Klaus Schwochau, enumera 31radiofármacos basados en el 99mTc usados en estudios funcionales del cerebro, el miocardio, la glándula tiroidea, los pulmones, el hígado, la vesícula biliar, los riñones, el esqueleto, la sangre y los tumores.
La inmunoescintografía incorpora 99mTc a un anticuerpo monoclonal, una proteína del sistema inmunitario capaz de unirse a células cancerosas. Pocas horas después de la inyección, se detectan los rayos gamma emitidos por el 99mTc con el correspondiente equipo médico; altas concentraciones indican dónde se localiza el tumor. Esta técnica es particularmente útil para detectar tumores difíciles de localizar, como los que afectan al intestino. Estos anticuerpos modificados son comercializados por la empresa alemana Hoechst bajo el nombre de Scintium.Nature's Building Blocks, página 423, "Medical Element", párrafo 2
Cuando el 99mTc se combina con un compuesto de estaño, se une a los eritrocitos y puede usarse para localizar desórdenes del sistema circulatorio. Se usa normalmente para detectar hemorragias gastrointestintales. El ion pirofosfato combinado con el 99mTc se adhiere a los depósitos de calcio del músculo cardíaco dañado, algo útil para evaluar el daño producido tras un ataque cardíaco.Technetium heart scan El coloide de azufre con 99mTc es filtrado por el bazo, haciendo posible la visualización de la estructura de este órgano.The Encyclopedia of the Chemical Elements, página 693, "Applications", párrafo 3
La exposición a la radiación debido al tratamiento diagnóstico con 99mTc puede mantenerse dentro de niveles bajos. Debido al corto período de semidesintegración, su rápida desintegración para originar el 99Tc -mucho menos radiactivo- hace que la dosis total de radiación recibida por el paciente (por unidad de actividad inicial tras la administración) sea relativamente baja. En la forma en la que se administra, generalmente como pertecnetato, ambos isótopos son eliminados rápidamente del organismo en unos pocos días.
El tecnecio empleado en medicina nuclear se suele extraer de los generadores de 99mTc. El 95mTc, con un período de semidesintegración de 61días, se usa como marcador radiactivo para estudiar la difusión del tecnecio en el ambiente y en sistemas animales y vegetales.
Uso industrial El 99Tc se desintegra emitiendo partículas beta de baja energía y sin presencia de rayos gamma. Además, su largo período de semidesintegración conlleva que su emisión decrece muy lentamente con el tiempo. También puede extraerse tecnecio de gran pureza química e isotópica a partir de residuos nucleares. Por todas estas razones, el 99Tc es un patrón de emisión beta, usado para la calibración de equipos científicos.
Se ha estudiado la posibilidad de emplear el 99Tc en baterías nucleares optoeléctricas.
Uso químico Como el renio y el paladio, el tecnecio puede usarse como catalizador. Para algunas reacciones, por ejemplo la deshidrogenación del alcohol isopropílico, supone un catalizador mucho más efectivo que el renio o el paladio. Por supuesto, su radiactividad es el mayor problema a la hora de encontrar aplicaciones seguras.