Tegnesium is 'n chemiese element in die periodieke tabel met die simbool Tc en atoomgetal van 43. Die chemiese eienskappe van hierdie silwergrys, radio-aktiewe, kristallyne oorgangsmetaal lê iewers tussen renium en mangaan. Die isotoop met die kortste leeftyd, Tc-99m, word gebruik in die kerngeneeskunde om sekere soorte kankers mee te diagnoseer. Tc-99 word gebruik as 'n gammastraalvrye bron van betastrale en sy pertegnaat-ioon kan moontlik gebruik word as korrosieweerder in staal (hierdie gebruik word egter beperk vanweë tegnesium se radio-aktiwiteit).
Tegnesium is 'n silwergrys radio-aktiewe metaal met 'n voorkoms soortgelyk aan platinum. Dit word egter meestal as 'n grys poeier voorberei. Dit kom tussen renium en mangaan op die periodieke tabel voor en soos deur die periodieke wet voorspel, lê sy eienskappe tussen die twee elemente. Die element is ongewoon onder die ligte elemente aangesien dit geen stabiele isotope het nie en daarom op aarde uiters skaars is.
Die metaalvorm is effe paramagneties wat beteken dat sy magnetiese dipole met eksterne magnetiese velde oplyn, al is dit self nie normaalweg magneties nie. Die kristalstruktuur van die metaal is diggepak-heksagonaal. Suiwer metallieke enkelkristallyne tegnesium word 'n tipe II-supergeleier teen 7.46 K; onreëlmatige kristalle en spoor-onsuiwerhede verhoog hierdie temperatuur tot 11.2 K vir 'n 99.9% suiwerheid tegnesiumpoeier. Onder hierdie temperatuur het tegnesium 'n baie hoë magnetiese penetrasiediepte, die hoogste van al die elemente buiten niobium.
In Immunosintografie word Tc-99m in 'n monoklone teenliggaam ('n tipe proteïen van die immuniteitstelsel) geïnkorporeer wat in staat is om aan kankerselle te verbind. 'n Paar ure na inspuiting kan mediese toerusting gebruik word om die gammastraling wat deur Tc-99m uitgestraal word op te spoor. Daar waar die stralingsdigtheid hoër is, is waar die kanker teenwoordig is. Hierdie tegniek is veral nuttig vir kankers wat moeilik is om te vind, soos onder andere kanker wat die ingewande aantas. Hierdie veranderde teenliggame word deur die Duitse maatskappy Hoechst onder die handelsmerk Scintium verkoop.
Wanneer Tc-99m gekombineer word met 'n tinverbinding bind dit ook aan rooibloedselle en word daarom gebruik om 'n prent te vorm oor die afwykings in die bloedsomloopstelsel. 'n pirofosfaatioon met Tc-99m verbind aan kalsium neerslae in beskadigde hartspiere, wat dit dus nuttig maak om die omvang van die skade wat deur 'n hartaanval veroorsaak is, vas te stel. Die swael-kolloïde van Tc-99m word deur die milt geabsorbeer wat dit moontlik maak om 'n afbeelding van die struktuur van dié orgaan te maak.
Blootstelling aan straling vanweë diagnostiese behandelings wat Tc-99m bevat kan laag gehou word. Terwyl Tc-99m nogal hoogs radio-aktief is (wat dit moontlik maak om klein hoeveelhede maklik op te spoor) het dit 'n kort halfleeftyd wat verval na die minder reaktiewe Tc-99. In die vorm waarin dit tydens bogenoemde mediese toetse toegedien word (gewoonlik pertegnaat) word beide hierdie isotope vinnig deur die liggaam uitgeskei (gewoonlik binne 'n kwessie van 'n paar dae).
Onder sekere omstandighede kan 'n klein konsentrasie (5×10−5 M van die pertegnaat ioon in water yster en staal teen korrosie beskerm. CrO42- kan ook hierdie funksie verrig maar word in konsentrasies vereis wat tien keer so hoog kan wees. In 'n eksperiment, wat uitgevoer is, het 'n monster wat in 'n waterige oplossing van pertegnaat vir 20 jaar lank laat staan is, heeltemal ongekorrodeer gebly. Die meganisme waarop die pertegnaatioon teen korrosie beskerm word nie goed verstaan nie, maar dit wil voorkom asof dit iets met die omkeerbare vorming van 'n dun oppervlaklagie te doen het. Die effek verdwyn baie vinnig as die konsentrasie van pertegnaat onder die minimum konsentrasie val of as die konsentrasie van ander ione te hoog word. Die radio-aktiewe aard van tegnesium ( 3 MBq per liter teen die vereiste konsentrasies) maak die metode van korrosiebeskerming onprakties in die meeste gevalle.
Tc-95 met 'n halfleeftyd van 61 dae, word gebruik as 'n radio-aktiewe spoorder om die beweging van tegnesium in plant- en dierestelsels in die omgewing te bestudeer.
Die Duitse chemici Walter Noddack, Otto Berg en Ida Tacke (later Mev. Noddack) het die ontdekking van element 43 in 1925 aangekondig en dit masurium genoem. Die groep het kolumbiet met elektrone bombardeer en uit die X-straal diffraksie spektrogram afgelei dat die element daarin teenwoordig was. Die golflengte van die X-strale wat ontstaan toon 'n verband met die atoomgetal volgens 'n formule wat deur Henry Moseley afgelei is. Die span het beweer dat hulle 'n flou X-straal sein bespeur het wat deur element 43 veroorsaak is. Hul tydgenote kon egter nie die eksperiment herhaal nie en is dit vir baie jare as 'n fout afgemaak.
In 1952 het die sterrekundige Paul Merril in Kalifornië die spektraalafdruk van tegnesium in die lig van S-tipe rooi-reuse waargeneem. Hierdie massiewe sterre naby aan die einde van hulle lewensiklus was ryk in die element met sy kort lewensduur, wat beteken dat kernreaksies in die sterre dit moes vervaardig het. Hierdie waarneming is gebruik om die toe onbevestigde teorie dat sterre die plek is waar swaar elemente vervaardig word, te versterk. Meer onlangs het dit ook as bewys gedien dat elemente gevorm word deur die neutronvangs in die s-proses.
Die produksieproses van tegnesium-99 vanuit uitgeputte kernstawe is 'n omslagtige proses. Tydens die herverwerking van die kernbrandstof, kom dit in die uitvloeisel voor, wat hoogs radio-aktief is. Wanneer dit vir 'n paar jaar laat staan word, val die radio-aktiwiteit tot so 'n mate dat die onttrekking van die langlewende isotope, wat tegnesium-99 insluit, lewensvatbaar word.
Die metastabiele (waar die kern in 'n opgewekte toestand verkeer) isotoop Tc-99m word as 'n byproduk van die splitsing van uraan in kernreaktore vervaardig. Molibdeen (Mo) wat 'n groot hoeveelheid Tc-99m, moederisotoop Mo-99 bevat, word vanuit die reaktor se radio-aktiewe afval onttrek en aan hospitale verkoop. Molibdeen-99 het 'n halfleeftyd van 67 ure, dus word die kort leeftyd tegnesium-99m (halfleeftyd: 6 ure), wat 'n vervalproduk is, voortdurend geproduseer. Hospitale onttrek dan die tegnesium uit die oplossing deur van 'n tegnesium-99m opwekker ("tegnesium koei") gebruik te maak.
Aangesien tegnesium-99 'n hoofproduk is van kernfisie van beide uraan-235 en plutonium-239, is dit teenwoordig in radio-aktiewe afval van fisie reaktore en word vervaardig wanneer 'n fisie-bom ontplof. Die hoeveelheid kunsmatig vervaardigde tegnesium in die omgewing oortref die natuurlike bronne tot 'n groot mate. Dit is die gevolg van die atmosferiese kerntoetse asook die wegdoen en prosessering van hoë-vlak radio-aktiewe afval. Vanweë sy hoë splitsingsrendement en relatief hoë halfleeftyd, maak tegnesium-99 'n groot deel van kernafval uit. Die verval daarvan, gemeet in becquerel per hoeveelheid uitgeputte brandstof, is nog hoog tot ongeveer 104 tot 106 jaar na die skep van die kernafval.
Die lang halfleeftyd van tegnesium-99 maak die langtermyn stoor van hoëvlak radio-aktiewe afval 'n groot kopseer. Tans word dit in geologies stabiele rotsformasies gestoor. Die primêre gevaar wat hierdie metode inhou is dat die afval met grondwater in kontak kan kom, waar die radio-aktiewe afval dan na die omgewing kan uitloog. Dit is om hierdie rede dat die omgewingschemie van tegnesium 'n aktiewe navorsingsveld is. 'n Alternatiewe verwyderingsmetode, transmutasie, werk goed met tegnesium-99.
Tegnesium en prometium is merkwaardig onder die ligte elemente in die sin dat hulle geen stabiele isotope het nie. Die rede daarvoor is egter ietwat kompleks.
Alle isotope van tegnesium is radio-aktief maar die element en sy verbindings is uiters skaars in die natuur. Tegnesium speel geen belangrike biologiese rol nie en word normaalweg nie in die menslike liggaam aangetref nie.
Wanneer daarmee in die laboratorium gewerk word, moet alle isotope van tegnesium met sorg hanteer word. Die mees algemene isotoop, tegnesium-99, is 'n swak beta-emitter; hierdie straling word deur mure en glas afgeskerm. Sagte X-strale word uitgestraal wanneer hierdie beta-partikels gestop word, maar as die liggaam verder as 30 cm daarvan weggehou word behoort dit nie 'n probleem te veroorsaak nie. Die primêre gevaar wanneer daar met tegnesium gewerk word is die inaseming van die stof; sodanige radio-aktiewe kontaminasie in die longe kan 'n beduiende kankerrisiko inhou. Vir die meeste werk is versigtige hantering in 'n dampkas voldoende; 'n handskoenkas word nie benodig nie.