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Accueil > Science pour tous > 2019 - Année internationale du tableau périodique des éléments > Tous les éléments présentés

Technétium

Le technétium est le premier élément obtenu artificiellement. Tous ses isotopes sont radioactifs, avec une demi-vie de quelques millions d’années pour les plus stables. Aussi la totalité du technétium présent lors de la formation de notre planète a t’il aujourd’hui disparu par désintégrations successives. A l’état naturel, le technétium provient de la désintégration de l’uranium au sein de ses minerais (pechblende : il y a environ 1 mg de technétium pour 1 tonne d’uranium). On estime à environ 18 000 tonnes la masse de technétium présente dans l’écorce terrestre à un instant t. Cette valeur dérisoire exclut toute production de notre élément par voie métallurgique.
Le technétium se présente comme un métal dense d’aspect argenté.

Le technétium a été détecté dans le spectre des étoiles en toute fin de vie (géantes rouges).
La majeure partie du technétium est obtenu comme produit de fission de l’uranium et du plutonium. Ainsi, 1 g d’uranium 235 (23592U) fournit après fission 27 mg de technétium 99 (9943Tc).
Le technétium ne présente pas de risque chimique, sa toxicité étant liée à sa radioactivité, variable selon les isotopes. La manipulation du métal et de ses dérivés doit se faire avec précaution (boite à gants, le rayonnement étant arrêté par une mince paroi de verre).

Générateur de Technétium Tc 99m rudimentaire (présenté ici sans précaution contre la radioactivité). La fission de l’uranium 235 dans les réacteurs nucléaires assure la production du molybdène 99, précurseur du technétium 99.
La production du technétium 99m est assurée par un générateur (dit
« vache à technétium »).
La solution de technétium 99m est obtenue par élution d’une colonne chromatographique d’alumine sur laquelle est fixée du molybdène 99.
- Crédit photo :
Brookhaven National Laboratory, 1958, wikimedia

Étymologie  : premier élément produit en laboratoire, le technétium dérive du grec tekhnetos (artificiel).

Origine : Le technetium est un élément produit par capture de neutrons rapides, comme par exemple lors de la fusion d’étoiles à neutrons.

Historique  : Dmitri Mendeleïev avait prévu l’élément 43 en élaborant sa classification, notant que ce corps devait avoir des propriétés voisines de celles du manganèse (Mn), qui occupe la même colonne du tableau. L’infime abondance naturelle de l’élément et l’ignorance de la radioactivité jusqu’à son exploration à la fin du XIXème siècle retardèrent sa découverte. Plusieurs scientifiques revendiquèrent la mise en évidence de l’élément manquant : ce furent à chaque fois des identifications inexactes, le plus souvent des confusions avec des éléments ou alliages déjà connus.
En 1925, les chimistes allemands Noddack, Berg et Tacke baptisèrent masurium l’élément 43 qu’ils affirmèrent avoir découvert expérimentalement. Néanmoins, l’expérience de ces scientifiques ne put jamais être reproduite.
Enfin, en 1937, l’inventeur du cyclotron E. Lawrence envoya aux physiciens Perrier et Segrè de l’Université de Palerme une feuille de molybdène rendue radioactive après bombardement par des noyaux de deutérium. Par étude chimique comparée, les savants prouvèrent la présence du nouvel élément, dont ils isolèrent difficilement deux isotopes.

Le technétium dans la vie courante  :
Le technétium, présent à moins 55 ppm (55 mg/kg), est un inhibiteur de corrosion de l’acier remarquable : son utilisation est bien-sûr limitée aux systèmes fermés en raison de la radioactivité de l’élément.
L’isotope métastable 9943Tc (ou Tc 99m), de demi-vie d’environ 6h, est de première importance en imagerie médicale (il entre dans la réalisation de plus de 75 % des radiodiagnostics). Le technétium peut en effet se lier avec de nombreuses molécules biologiques, ce qui permet de détecter par scintigraphie les éventuelles anomalies de la plupart des organes (des hyperthyroïdies aux tumeurs).

Structure du Technétium Méprofénine (Choletec°).
Le technétium, au centre, est complexé par deux structures identiques, proches de la lidocaïne. La molécule est utilisée dans le diagnostic des affections hépatobiliaires.
Crédit photo : Anypodetos, 2013, wikimedia

Le technétium à l’Institut UTINAM  :
L’isotope 99mTc du technétium est utilisé en clinique comme radio-traceur pour l’imagerie nucléaire (γ-scintigraphie et tomographie par émission monophotonique (TEMP ou SPECT). Il joue un rôle prépondérant dans l’étude de la bio-distribution des nanoparticules développées pour des applications médicales au sein de l’équipe Nanoparticules, Contaminants et Membranes de l’Institut UTINAM.
En raison de la très grande sensibilité de l’imagerie nucléaire et de la possibilité d’imager relativement facilement un corps entier, la γ-scintigraphie et la
TEMP sont des outils de choix pour vérifier le comportement des nanoparticules théranostiques. Ces dernières sont conçues pour combiner différentes modalités d’imagerie et un effet thérapeutique contrôlé à distance. L’imagerie nucléaire montre que les nanoparticules théranostiques après radio-marquage au 99m Tc s’accumulent dans les zones d’intérêt à traiter et que l’excédent est éliminé par voie rénale. Elles sont donc sélectionnées pour des études précliniques approfondies visant à exploiter au mieux, sur la base des données d’imagerie, l’effet thérapeutique de ces nanoparticules.