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El tecnecio, de símbolo Tc y número atómico 43, es un elemento químico radiactivo de color gris metálico. Raramente se encuentra en la naturaleza y se presenta como el más ligero de los elementos descubiertos por creación artificial. Es un metal de transición cuyas propiedades químicas se sitúan entre las del renio y el manganeso. Su nombre proviene del griego τεχνητός / tekhnêtós que significa “artificial”. En 1937, el isótopo tecnecio 97 (97Tc) fue el primer elemento producido artificialmente. Es importante destacar que el tecnecio no posee isótopos estables. De hecho, ninguno de sus isótopos tiene una vida media superior a 4,2 millones de años.
Antes de su descubrimiento, Dmitri Mendeléyev notó una ausencia en su clasificación y anticipó algunas de sus características. Lo nombró “ekamanganeso”. El tecnecio se extrae principalmente del ciclo del combustible nuclear en la Tierra, resultante de la fisión del uranio 235 en los reactores nucleares. Sin embargo, su descubrimiento en las estrellas gigantes rojas en 1952 demostró que las estrellas son capaces de producir elementos masivos gracias a la nucleosíntesis estelar.
El tecnecio está presente en cantidades ínfimas en la Tierra, resultando ya sea de la fisión espontánea de una aleación de uranio, o de la captura de un neutrón en una aleación de molibdeno. Se utiliza en diversos campos, especialmente en medicina nuclear donde el tecnecio 99m (99mTc), un isótopo de vida media corta que emite rayos γ, interviene en varios diagnósticos. Por otro lado, el isótopo 99Tc tiene una vida media más larga y se utiliza como fuente de partículas β. El pertecnetato (TcO4−), por su parte, se utiliza comúnmente para proteger los aceros dulces contra la corrosión anódica en sistemas de refrigeración cerrados.
El espacio vacío entre el molibdeno y el rutenio en la tabla periódica ha sido durante mucho tiempo un misterio para los investigadores. El descubrimiento de este elemento faltante era un objetivo ambicioso para muchos científicos, ya que su posición en la tabla periódica sugería que sería menos difícil de encontrar que otros elementos desconocidos.
En 1828, se informó de la supuesta presencia de un nuevo elemento, denominado polonio, en una aleación de platino. Sin embargo, más tarde se descubrió que este era en realidad iridio impuro. Del mismo modo, en 1846, se informó del descubrimiento del ilmenio, pero análisis posteriores revelaron que se trataba de niobio impuro. Este error también se cometió en 1844 con el pseudodescubrimiento del pelopio por Heinrich Rose. Él había predicho que el eka-manganeso (Em), un elemento desconocido en ese momento, presentaría propiedades comparables a las del manganeso.
El mausoleo de Mendeléyev en San Petersburgo incluye una tabla periódica que presenta el ilmenio. Esta sustancia pertenece al séptimo período y tiene un número atómico de 187 cuyo símbolo es Jl.
En 1877, el químico ruso Serge Kern afirmó haber descubierto un nuevo elemento en una aleación metálica que nombró “davyum” en homenaje a Sir Humphry Davy, un célebre químico inglés. Sin embargo, este descubrimiento fue invalidado, ya que en realidad se trataba de una mezcla de hierro, rodio e iridio. En 1896, se propuso otro candidato, el lucio, pero finalmente se identificó como itrio. En 1908, el químico japonés Masataka Ogawa afirmó haber descubierto pruebas de la existencia del elemento 43 en un mineral de torianita. Lo nombró niponio, en referencia a Japón. Análisis más detallados, sin embargo, revelaron que las placas fotográficas de Ogawa contenían renio, pero no el elemento 43.
En 1925, Walter Noddack, Ida Tacke y Otto Berg anunciaron el descubrimiento de un nuevo elemento, bautizado masurio. Este nombre fue elegido en referencia a la región de Masuria, en Polonia, de donde proviene la familia de Noddack. Utilizaron un método de bombardeo de electrones sobre ferrocolumbita para detectar su presencia. Luego, analizaron el espectro de rayos X para confirmar su descubrimiento. Sin embargo, no lograron reproducir sus resultados experimentales.
El descubrimiento del tecnecio fue finalmente atribuido a Emilio Segrè y Carlo Perrier en 1937 cuando lograron aislar los isótopos 95 y 97.
En 1998, John T. Armstrong del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) simuló numéricamente el experimento de 1925. Los resultados obtenidos fueron similares a los del equipo de Noddack, sugiriendo que el descubrimiento del tecnecio podría haber sido realizado en esa época. Esta hipótesis se ve reforzada por las mediciones de la presencia natural del tecnecio realizadas por David Curtis en el Laboratorio Nacional de Los Álamos. Sin embargo, los resultados experimentales de Noddack sobre el descubrimiento del elemento 43 nunca han sido reproducidos con éxito. Por lo tanto, la autenticidad de este descubrimiento sigue siendo tema de debate.
En 1937, la Universidad de Palermo en Sicilia confirmó el descubrimiento del elemento 43, tras un experimento realizado por Carlo Perrier y Emilio Segrè. Durante el verano de 1936, Segrè viajó a Estados Unidos para visitar el Laboratorio Nacional Lawrence-Berkeley. Allí, logró convencer a Ernest Orlando Lawrence, el inventor del ciclotrón, de proporcionarle productos radiactivos procedentes de este aparato.
El 17 de diciembre de 1936, Lawrence envió una hoja de molibdeno a Segrè y Perrier. Esta había sido utilizada como deflector en el ciclotrón. El 30 de enero de 1937, comenzaron sus investigaciones para descubrir un nuevo elemento. Segrè elaboró una lista de experimentos químicos realizados por Perrier para demostrar que la actividad del molibdeno era en realidad la del elemento Z = 43. Este no existe en la naturaleza, ya que es inestable y se desintegra por radiactividad. A pesar de importantes dificultades, lograron aislar tres productos con períodos de decrecimiento de 90, 80 y 50 días que finalmente se transformaron en dos isótopos, 95Tc y 97Tc. Fueron nombrados tecnecio por Perrier y Segrè.
Los científicos propusieron varias denominaciones para nombrar este nuevo elemento químico. Algunos sugirieron los nombres panormio en referencia a la Universidad de Palermo, o trinacrio en referencia a Sicilia. Sin embargo, los investigadores finalmente optaron por la palabra griega “tekhnêtos”, que significa artificial. Esta elección era más apropiada, ya que se trataba del primer elemento químico descubierto artificialmente. Al regresar a Berkeley, Segrè colaboró con Glenn T. Seaborg. Juntos, aislaron el isótopo tecnecio 99m, que hoy en día se utiliza anualmente en diez millones de diagnósticos médicos
En 1953, el astrónomo californiano Paul W. Merrill identificó la firma espectral del tecnecio al observar líneas a 403,1 nm, 423,8 nm, 426,8 nm y 429,7 nm en gigantes rojas de tipo S. Estas estrellas masivas en fase terminal son ricas en elementos de vida corta, evidenciando la presencia de reacciones nucleares que los producen. Esta prueba reforzó la teoría especulativa de que las estrellas son sitios de nucleosíntesis que producen elementos químicos masivos. Descubrimientos recientes han confirmado la formación de elementos por absorción de neutrones en los procesos s.
Tras este descubrimiento, se realizaron estudios para detectar la presencia de tecnecio en estado natural en la Tierra. En 1962, B. T. Kenna y P. K. Kuroda aislaron e identificaron tecnecio 99 en pechblenda en el Congo Belga, pero en cantidad pequeña (aproximadamente 0,2 ng/kg). Esta sustancia es generada por la fisión espontánea del uranio 238. Las investigaciones también demostraron que el reactor nuclear natural de Oklo produjo una gran cantidad de tecnecio 99 que luego se transformó en rutenio 99 por desintegración. Además, observaciones recientes han validado la creación de estos elementos mediante la captura de neutrones durante los procesos de fusión nuclear.
El tecnecio es un metal radiactivo que no posee ningún isótopo estable. Es el metal más ligero que presenta esta propiedad. También es uno de los únicos dos elementos químicos entre los primeros 82 conocidos que es exclusivamente radiactivo, siendo el otro el prometio.
Se genera principalmente por reacciones nucleares y se difunde más rápidamente que otros radioisótopos. Su toxicidad química es relativamente baja, pero su toxicidad radiológica depende del isótopo, su naturaleza, radiación y vida media. Aunque la comprensión de la toxicidad del tecnecio es crucial, los estudios experimentales son actualmente limitados
La manipulación de los isótopos del tecnecio debe realizarse con gran precaución. El isótopo más común, el tecnecio 99, emite principalmente radiaciones β de baja intensidad que pueden ser detenidas por los vidrios de protección del laboratorio.
Cuando los electrones son detenidos, emiten una radiación continua de frenado que produce rayos X de baja intensidad. Sin embargo, no presenta ningún peligro para el cuerpo humano si la distancia entre éste y los vidrios es superior a 30 centímetros. La inhalación de partículas radiactivas constituye el riesgo principal durante la manipulación del tecnecio. Esta exposición puede provocar una contaminación radiactiva de los pulmones y aumentar significativamente el riesgo de cáncer. No obstante, la mayoría de los trabajos pueden realizarse con total seguridad bajo una campana. Por consiguiente, el uso de una caja de guantes no es necesario.
El tecnecio posee isótopos estables como:
Se han identificado veintidós isótopos más con una masa atómica que varía de 87,933 u para el 88Tc a 112,931 u para el 113Tc. La mayoría tienen una vida media inferior a 1 hora, con excepción de:
El tecnecio presenta varios estados metaestables, de los cuales el más estable es el 97mTc, con una vida media de 90,1 días y una energía de desintegración de 0,097 MeV. Le sigue de cerca el 95mTc con una vida media de 61 días y una energía de desintegración de 0,038 MeV. Luego viene el 99mTc con una vida media de 6,01 horas y una energía de desintegración de 0,1405 MeV. Es importante señalar que el 99mTc se caracteriza por la emisión exclusiva de rayos gamma durante su transformación en 99Tc.
Los isótopos con una masa atómica inferior a la del tecnecio 98 se desintegran por captura electrónica produciendo molibdeno. En cambio, los isótopos con una masa atómica superior se desintegran exclusivamente por emisión beta produciendo rutenio, con excepción del tecnecio 100 que puede sufrir tanto una captura electrónica como una emisión beta.
El tecnecio 99 (99Tc) es el isótopo predominante del tecnecio. Su radiactividad es de 6,2×108 desintegraciones por segundo por gramo de materia (0,62 GBq/g).
El tecnecio y el prometio son sustancias inusuales que no poseen isótopos estables.
Basándose en el modelo de la gota líquida para describir los núcleos atómicos, la fórmula semiempírica de Weizsäcker permite evaluar la energía de enlace nuclear. Postula la existencia de una zona de estabilidad beta donde un nucleido no está sujeto a una desintegración beta. Por encima de esta zona, los nucleidos sufren una desintegración radiactiva que se traduce en la emisión de un electrón o un positrón, o la captura de un electrón, llevándolos a desplazarse hacia el centro del valle.
La conversión de un nucleido de masa A en un nucleido de masa A+1 o A-1 puede efectuarse por una simple captura electrónica o una sola emisión beta, siempre que el producto final tenga una energía de enlace nuclear más débil y que la diferencia de energía sea suficiente para permitir la desintegración radiactiva. Para una parábola única, existe un solo isótopo estable asociado: aquel que posee la energía de enlace nuclear máxima.
El gráfico de la energía de enlace nuclear en función del número atómico para un número par de nucleones A presenta una irregularidad en forma de dos parábolas distintas para los números atómicos pares e impares. Esta diferencia se debe a la mayor estabilidad de los isótopos con un número par de protones y neutrones en comparación con los que tienen un número impar de nucleones.
Es raro encontrar núcleos estables con un número impar de neutrones y protones en el contexto de dos parábolas, especialmente cuando el número de nucleones es par. Sin embargo, existen cuatro núcleos ligeros que presentan esta particularidad: 2H, 6Li, 10B y 14N. En estos casos, es imposible tener isótopos estables con un número par de neutrones y protones.
El tecnecio se caracteriza por un valle de estabilidad beta centrado en 98 nucleones. Sin embargo, ya existe un nucleido estable de molibdeno (Z = 42) o rutenio (Z = 44) para cada número de nucleones entre 95 y 102. No obstante, el tecnecio solo posee un isótopo estable, debido a su número impar de protones que solo permite la estabilidad con un número impar de neutrones, optimizando así la energía de enlace nuclear. Sin embargo, ya se han descubierto isótopos estables de molibdeno o rutenio. Tienen el mismo número de masa que cada uno de los isótopos “estables” posibles del tecnecio. Así, tienden a transformarse en isótopos estables emitiendo partículas beta o capturando electrones. Esta transformación implica el cambio de un neutrón en protón o viceversa.
El tecnecio se encuentra entre el renio y el manganeso en la clasificación periódica. Posee características que se sitúan entre las de estos dos elementos. Se encuentra raramente en la tierra, ya que no dispone de un isótopo estable o con una vida útil significativa. No tiene ningún papel biológico y no está presente en el cuerpo humano ni en ningún otro organismo vivo. Además, presenta una baja toxicidad química.
El cuerpo simple es un metal gris plateado que se parece al platino. En general, se presenta en forma de polvo gris.
Su estructura cristalina varía según su forma física. El metal puro en masa adopta una estructura hexagonal compacta. En cuanto al tecnecio nanodispersado, presenta una estructura cristalina cúbica. Esta diferencia también se refleja en sus propiedades espectroscópicas distintas. El espectro Tc-99-NMR del tecnecio masivo hexagonal presenta nueve satélites mientras que el tecnecio nanodispersado no presenta división del espectro RMN. Por otra parte, la forma metálica del tecnecio es sensible a la oxidación y puede empañarse gradualmente en presencia de aire húmedo. Sus óxidos más comunes son TcO2 y Tc2O7.
Cuando se presenta en forma de polvo gris, este metal puede inflamarse en presencia de dioxígeno. Puede disolverse en agua regia, ácido nítrico y ácido sulfúrico concentrado. En cambio, es insoluble en ácido clorhídrico. Su espectro presenta líneas espectrales distintivas a longitudes de onda de 363, 403, 410, 426, 430 y 485 nm. El tecnecio puede formar varios agregados atómicos, especialmente Tc4, Tc6, Tc8 y Tc13. Las formas más estables son Tc6 y Tc8. Tienen una estructura prismática con enlaces triples que unen las parejas verticales de átomos de tecnecio y enlaces simples que conectan los átomos planos. Además, tiene una propiedad paramagnética caracterizada por una susceptibilidad molar de χ=3,35 × 10−9 m3 mol−1. Su estructura cristalina es de tipo hexagonal compacto.
El tecnecio puro monocristalino es un material superconductor de tipo II con una temperatura de transición de 7,46 K. Sin embargo, en presencia de cristales irregulares e impurezas, la temperatura puede alcanzar 11,2 K para un polvo puro al 99,9%. Es el segundo material más eficiente en términos de profundidad de penetración magnética, justo después del niobio, cuando la temperatura es inferior a este umbral.
El tecnecio posee una gama de estados de oxidación que va desde -1 hasta +7. En presencia de oxidantes, el tecnecio VII se manifiesta en forma de ion pertecnetato TcO4−.
El isótopo más estable del tecnecio tiene un período radiactivo corto, representando solo una milésima parte de la edad de la Tierra. Actualmente no hay ningún rastro de tecnecio primordial en el entorno natural, pero puede detectarse una cantidad ínfima de tecnecio secundario. Resulta de la desintegración nuclear reciente de elementos radiactivos más masivos, como los presentes en los minerales de uranio.
Desde su descubrimiento, se han realizado numerosas investigaciones para identificar las fuentes naturales terrestres. En 1962, los investigadores B.T. Kenna y P.T. Kuroda descubrieron la presencia de tecnecio 99 en pequeña cantidad en la uraninita africana. Esta sustancia es generada por la fisión espontánea del uranio 238. En 1999, el investigador David Curtis del Laboratorio Nacional de Los Álamos estimó que la cantidad de tecnecio presente en un kilogramo de uranio es de aproximadamente 1 nanogramo (10−9g).
En el espectro de ciertas estrellas tipo gigantes rojas en el espacio, se puede observar una línea de absorción que indica la presencia de tecnecio. Este descubrimiento demuestra que los elementos pesados son producidos en las estrellas por nucleosíntesis.
El tecnecio 99 es una sustancia rara en la naturaleza, pero su producción anual es importante como subproducto de la fisión del combustible nuclear. Cuando un gramo de uranio 235 sufre fisión en un reactor nuclear, produce 27 mg de 99Tc, lo que representa una tasa de producción del 6,1%. Otros elementos fisibles como el uranio 233 y el plutonio 239 presentan tasas de producción similares, respectivamente del 4,9% y 6,21%. Pueden ser utilizados para producir combustible nuclear.
Según las estimaciones, la producción de tecnecio en los reactores nucleares ha alcanzado aproximadamente 49.000 terabequerelios (TBq), es decir 78 toneladas, hasta 1994. Esta producción representa su principal fuente en la Tierra. Sin embargo, solo una ínfima parte del tecnecio se utiliza con fines comerciales. Su costo de compra en 2016 era de aproximadamente 100 dólares por gramo, lo que representa una disminución considerable respecto a los 2.800 dólares por gramo registrados en 1960. Sin embargo, cuesta más que el platino que nunca ha superado los 72,40 dólares por gramo.
Se encuentra en los residuos radiactivos procedentes de la fragmentación del uranio 235 y del plutonio 239, así como durante una explosión nuclear. El tecnecio producido artificialmente está presente en cantidad muy superior al que existe naturalmente en el medio ambiente. Esta producción proviene de las pruebas nucleares realizadas en la atmósfera, así como del tratamiento y gestión de los residuos nucleares.
El tecnecio 99 se considera uno de los elementos más problemáticos de los residuos nucleares debido a su alta radiactividad, larga vida media y volatilidad. En efecto, su decrecimiento, medido en bequerelios por unidad de combustible usado, predomina en un rango de tiempo de 104 a 106 años después de la formación de los residuos.
En 1994, pruebas nucleares en la atmósfera liberaron aproximadamente 250 kg de tecnecio 99 al medio ambiente, una cantidad estimada en 160 TBq. En 1986, una gran cantidad de este elemento, equivalente a aproximadamente 1.000 TBq (1.600 kg), fue producida por los reactores nucleares. Esta sustancia fue liberada al medio ambiente principalmente durante el tratamiento del combustible usado, con vertidos al mar.
En los últimos años, los avances técnicos en el tratamiento de residuos radiactivos han permitido minimizar los vertidos de tecnecio 99 al medio natural. En 2005, el sitio de Sellafield era su principal fuente de vertido al medio ambiente. Entre 1995 y 1999, aproximadamente 550 TBq (900 kg) fueron vertidos en el mar de Irlanda. Desde los años 2000, se ha establecido una reglamentación para limitar las emisiones a 90 TBq (140 kg) por año.
Las bacterias anaerobias esporuladas pertenecientes al género Clostridium son capaces de reducir el tecnecio (Tc) del estado Tc(VII) a Tc(IV). Esta capacidad juega un papel clave en su movilidad en los residuos industriales y los entornos subterráneos. Los clostridia también pueden reducir el hierro, el manganeso y el uranio, modificando así su solubilidad en suelos y sedimentos.
Al igual que el yodo 129I, el tecnecio 99 presenta desafíos considerables para la gestión a largo plazo de los residuos radiactivos debido a su larga vida útil y su tendencia a formar especies aniónicas. Además, muchos procesos utilizados en las plantas de reprocesamiento para eliminar los productos de fisión buscan remover especies catiónicas como el cesio 137Cs o estroncio 90Sr. Así, es imposible eliminar los iones pertecnetato mediante estos procesos de reprocesamiento.
Las opciones de tratamiento para los residuos radiactivos se concentran en el enterramiento profundo en capas geológicas. Sin embargo, este método conlleva un alto riesgo de contaminación del medio ambiente en caso de contacto con el agua. En efecto, los aniones pertecnetato y los iones yoduro tienen una baja capacidad de absorción en las superficies minerales. Por lo tanto, son más susceptibles de propagarse en el medio natural.
El tecnecio se distingue por su baja afinidad con las partículas del suelo, a diferencia de otros elementos como el plutonio, el cesio y el uranio. Es por eso que su química ambiental suscita el interés de la comunidad científica.
En el CERN, un método alternativo para la eliminación del tecnecio 99 ha sido demostrado con éxito. Se trata de la transmutación nuclear. Consiste en bombardear un objetivo metálico de tecnecio 99 con neutrones para producir 100Tc. Esta sustancia radiactiva tiene una vida útil de 16 segundos y se desintegra rápidamente en rutenio (100Ru) por radiactividad beta.
Para obtener rutenio utilizable, es necesario tener un objetivo de tecnecio extremadamente puro, sin trazas de actínidos menores como el americio y el curio. De hecho, estas sustancias pueden sufrir fisión y crear productos de fisión que aumentan la radiactividad del objetivo irradiado. Durante la fisión fresca, la formación de 106Ru que tiene una vida media de 374 días puede aumentar la actividad del rutenio metálico obtenido, requiriendo un tiempo de enfriamiento prolongado después de la irradiación.
La producción de tecnecio 99 a partir de combustible nuclear usado es un proceso complejo y que consume mucho tiempo. Este radioisótopo se encuentra en los residuos líquidos altamente radiactivos. Después de un período de varios años, la extracción de isótopos de larga vida, como el tecnecio 99, puede considerarse cuando la radiactividad ha disminuido lo suficiente. Luego se utilizan procesos de extracción química para obtener tecnecio metálico de alta pureza, separándolo químicamente del combustible empobrecido procedente de los reactores.
El reactor nacional de investigación universal de los Laboratorios Nucleares de Chalk River, en Ontario, Canadá, es responsable de dos tercios de la producción mundial de 99Tc.
El isótopo 99mTc es un elemento metaestable generado a partir de la fisión del uranio o plutonio en los reactores nucleares. En la gestión clásica de los residuos nucleares, el combustible usado se almacena durante un largo período antes de ser reprocesado. Este enfoque garantiza que todos los isótopos radiactivos, como el 99Mo y el 99mTc, se hayan descompuesto antes de ser separados de los actínidos mayores. El concentrado de refinamiento PUREX contiene una cantidad importante de tecnecio que se encuentra en forma de TcO4−. Sin embargo, se trata mayoritariamente del isótopo 99Tc.
La producción de 99mTc en medicina se basa principalmente en la producción de 99Mo por activación neutrónica de 98Mo. El 99Mo tiene una vida media de 67 horas que conlleva la producción continua de 99mTc de una vida media de 6 horas por su desintegración.
En los centros hospitalarios, el tecnecio se extrae de una solución gracias a un proceso químico que implica el uso de un generador de tecnecio 99m. Este dispositivo también se conoce como “vaca de tecnecio” o “molibdeno cow”. El generador estándar está compuesto por una columna de alúmina que contiene molibdeno 98.
Dado que la alúmina tiene una sección eficaz baja para los neutrones, es fácil irradiar la columna con neutrones para producir molibdeno 99 radiactivo.
La irradiación del uranio enriquecido es un método alternativo para producir 99Mo. Sin embargo, para extraer el molibdeno de los otros elementos de fisión, es necesario utilizar un proceso químico complejo que no se requiere en el primer método.
Los otros isótopos del tecnecio no se producen en cantidad significativa por fisión. En caso necesario, se crean por irradiación de neutrones sobre isótopos preexistentes. Por ejemplo, el 97Tc puede producirse irradiando el 96Ru.
El isótopo del tecnecio 99m presenta un gran interés en el ámbito médico por sus emisiones radiactivas durante su desintegración. Su longitud de onda es similar a la de los rayos X utilizados en radiografía convencional. Esta característica asegura una profundidad de penetración apropiada limitando al mismo tiempo los daños causados por los fotones gamma.
Debido a su corta vida media, el isótopo Tc-99m es rápidamente eliminado del cuerpo antes de sufrir una nueva desintegración. Una propiedad reforzada por la vida media más larga de su isótopo hijo, el Tc-99. Esto permite proceder a un diagnóstico nuclear administrando una dosis baja de radiación, medida en sievert, en el organismo.
Además, el isótopo radiactivo 99mTc es frecuentemente utilizado como marcador en imagen médica nuclear por varias razones. En primer lugar, su vida media de seis horas es lo suficientemente larga para permitir una observación adecuada de los procesos fisiológicos, siendo a la vez bastante corta para evitar una irradiación excesiva. Luego, la energía del fotón gamma emitido (140,5 keV) es óptima para atravesar los tejidos vivos siendo a la vez fácilmente detectable. Es posible optimizar la absorción de esta energía utilizando un cristal de yoduro de sodio de un espesor de 10 a 15 mm. Por último, durante la desintegración, una cantidad elevada de fotones gamma, del orden de 88,5 fotones por 100 desintegraciones, es emitida. Esta baja emisión de partículas no penetrantes reduce la absorción de energía por los tejidos vivos.
Además, este radioisótopo es ampliamente accesible en los centros hospitalarios gracias a un pequeño generador de tecnecio del tamaño de una batería de coche. El generador contiene una columna de alúmina sobre la que se adsorbe molibdeno 99 radiactivo. El molibdeno sufre un proceso de desintegración que conduce a la formación de 99mTc. Este último se recupera por elución de la columna en una solución fisiológica como suero fisiológico, en forma de pertecnetato de sodio (Na+ TcO4−). El generador se utiliza para extraer una solución, llamada eluato, que contiene una actividad requerida para la preparación de los productos utilizados en medicina nuclear.
El 99mTc se utiliza para el mapeo de la distribución de diferentes moléculas biológicas en el cuerpo humano utilizando dispositivos de detección de radiactividad llamados gamma-cámaras. También encuentra su utilidad en la localización del ganglio centinela, especialmente en el tratamiento quirúrgico del cáncer de mama.
Además, se utiliza en forma de tecnecio-metoxiisobutilisonitrilo (Tc-MIBI) para el marcaje y la gammagrafía tomográfica de las células del músculo cardíaco. Este método permite detectar la presencia de tejidos miocárdicos no irrigados. La ventriculografía lo utiliza en forma de pertecnetato de sodio para marcar los glóbulos rojos. El objetivo consiste en evaluar la función cardíaca midiendo parámetros como el volumen de eyección y la fracción de eyección. Además, el tecnecio combinado con la molécula vectora HDP o el HMDP constituye el elemento base en la gammagrafía ósea.
La molécula sintética HMPAO, también conocida como hexa-metil-propileno-amina-oxima, puede ser marcada por este isótopo radiactivo. Cuando se inyecta por vía intravenosa, el HMPAO se une al cerebro de manera proporcional al flujo sanguíneo cerebral. Así, es posible estimar el flujo sanguíneo en diferentes áreas del cerebro midiendo la cantidad de la molécula que se fija allí.
El tecnecio 99 sufre una desintegración radiactiva β que se traduce en la emisión de partículas β de baja energía, sin producir rayos γ. Su larga vida media garantiza una disminución lenta de su tasa de emisión a lo largo del tiempo. Además, es posible extraerlo con una pureza química e isotópica elevada a partir de residuos radiactivos. Debido a sus propiedades, es frecuentemente elegido como fuente de emisión de partículas β para la calibración de equipos del NIST.
También encuentra aplicaciones en optoelectrónica así como en el diseño de baterías nucleares de tamaño nanométrico. Como catalizador, resulta eficaz para ciertas reacciones, especialmente la deshidrogenación del alcohol isopropílico, superando incluso al paladio y al renio. Sin embargo, su radiactividad se presenta como un obstáculo mayor para su utilización.
En ciertos casos, una baja concentración (5×10−5 mol/L) de ion pertecnetato en el agua puede jugar un papel de agente protector contra la corrosión del acero y del hierro. Observaciones han demostrado que una muestra sumergida en una solución de pertecnetato puede permanecer intacta durante un período de 20 años sin ser afectada por la corrosión. En comparación, el ion cromato CrO42− puede tener un efecto inhibidor sobre la corrosión, pero esto requiere concentraciones diez veces más elevadas. Así, el pertecnetato ha sido sugerido como un inhibidor potencial de la corrosión anódica.
El modo de acción del pertecnetato en la prevención de la corrosión no está completamente elucidado, pero probablemente se debe a la formación de una fina capa en la superficie de la muestra que se desarrolla de manera reversible.
Según una hipótesis, el pertecnetato reacciona con el acero para formar una capa de dióxido de tecnecio en su superficie, previniendo así la corrosión. Esta propiedad también es útil para retirarlo del agua utilizando carbón activado o polvo de hierro en el proceso de filtrado. Sin embargo, la presencia de otros iones en concentración elevada puede comprometer la eficacia del pertecnetato. Además, debe mantenerse una concentración adecuada para que el efecto perdure.
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