镓元素是几周期几族的,镓元素属于副族元素吗

首页 > 农林牧渔 > 作者:YD1662023-12-21 22:36:33

图源:Nature volume 159, page24(1947)

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医学成像的主力

正如马陶赫规则所预测的,锝(Techneitium)有没有稳定的同位素,其中即便是半衰期(放射性物质减少到初始一半时所消耗的时间)长达420万年的锝-98,相比于地球40多亿年漫长演化史也十分短暂。


所以,地球形成之初如果存在锝元素,也早已衰变殆尽,这是人们长期寻找43号元素而不可得的缘故。不过,在1952年,有人在寿命超过十亿年的恒星中发现了锝-98,这让人们认识到恒星是可以不断制造重元素的。

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锝的同位素(isotope)和对应的半衰期(Half-life)

值得一提是,锝目前最重要的用途,并不是来自它较稳定的同位素,而是半衰期只有6个小时的锝-99m(Tc)。 这里的m代表原子核处于激发态,不稳定。含有锝-99m的药物进入体内后,衰变释放出的γ辐射就会被置于患者体外的γ摄影机探测到,从而生成高分辨的医学诊断图像。

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锝-99m在临床检测中具有许多特殊的优势。比如其衰变过程只产生的γ射线,能量适中而穿透力强。 同时,6小时的半衰期也非常的适宜,可以在方便成像的同时最大程度减少放射性对人体的伤害。因此,锝-99m是目前公认的最优良的放射性显像剂。


由于锝-99m的半衰期只有6小时,无法长时间保存。目前的主要制取方法是用核反应堆处理高浓缩铀,生成放射性同位素钼-99,随后运往各医疗机构。钼-99会衰变成锝-99m,用于造影检查。

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锝[99mTc]亚甲基二膦酸盐注射液。 图源:http://www.dcb-group.com/cpzs/jydb/

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超越百万年的陪伴

让我们再把话题回到锝的发现者塞格雷。 在发现43号元素之后,塞格雷于1938年的暑假再次来到美国,他希望借此行研究钼靶上那些半衰期较短的同位素。 然而,就在1938年, 意大利以墨索里尼为首的法西斯政府通过了反犹太法,禁止犹太人在大学任职。


作为一个犹太人,塞格雷不得不选择留在美国,以躲避迫害和即将爆发的战争。 在伯克利辐射实验室,劳伦斯为他提供了一份研究助理的工作,考虑到塞格雷无法回国又急需工作的尴尬处境,他开出的月薪只有116美元(约合当前2165美元)。 这对于聘用一位发现过新元素的人来讲,实属廉价用工。


低工资并没有影响塞格雷对科研工作的热情。 在二战期间,他和诸多核物理界的精英一起参与了研制原子弹的“曼哈顿计划”,并在研制过程中又发现了几种新的放射性同位素。

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