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Articulo de referencia

Isótopos de molibdeno

El molibdeno ( ⁴²Mo ) tiene siete isótopos en la naturaleza, con masas atómicas de 92, 94-98 y 100. Todos son estables excepto el ¹⁰⁰Mo , que experimenta una desintegración beta...

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El molibdeno ( ⁴²Mo ) tiene siete isótopos en la naturaleza, con masas atómicas de 92, 94-98 y 100. Todos son estables excepto el ¹⁰⁰Mo , que experimenta una desintegración beta doble con una vida media de 7,07 × 10⁻¹⁰18 años (el tiempo más corto conocido para este modo) hasta 100 Ru . 92 Mo y 98 Mo también son energéticamente capaces de desintegrarse de esta manera, a zirconio y rutenio respectivamente; los demás son teóricamente estables. También se conocen un total de 32 isótopos sintéticos y al menos 13 isómeros nucleares metaestables , con masas atómicas que van desde 81 hasta 119.

Los isótopos con masa 93 o inferior se desintegran por captura electrónica o emisión de positrones a isótopos de niobio (o circonio después de emisión retardada de protones); aquellos con masa 99 o superior por desintegración beta ordinaria a tecnecio . Los más estables de los primeros son 93 Mo, recientemente medido con una vida media de alrededor de 4800 años, [ 2 ] y 90 Mo a 5,56 horas. El más estable de los segundos es el 99 Mo, de importancia médica, vida media de 65,932 horas, y cuya desintegración conduce al isótopo principal del tecnecio. El isómero más estable con mucho es 93m1 Mo a 6,85 horas, desintegrándose a su estado fundamental.

Lista de isótopos

  1. ↑ m Mo – Isómero nuclear excitado. 
  2. ↑ () – La incertidumbre (1 σ ) se da de forma concisa entre paréntesis después de los últimos dígitos correspondientes. 
  3. ↑ # – Masa atómica marcada con # : valor e incertidumbre derivados no de datos puramente experimentales, sino al menos parcialmente de tendencias de la Superficie de Masa (TMS). 
  4. ↑ Vida media en negrita : casi estable, vida media más larga que la edad del universo . 
  5. ↑ Modos de desintegración:
  6. ↑ Símbolo en negrita como hija – El producto hija es estable. 
  7. ↑ () valor de giro : indica giro con argumentos de asignación débiles. 
  8. ↑ # – Los valores marcados con # no se derivan exclusivamente de datos experimentales, sino al menos parcialmente de las tendencias de los nucleidos vecinos (TNN). 
  9. ↑ Se cree que se desintegra por β + β + a 92 Zr con una vida media de más de 1,9 × 10²⁰ años  .
  10. 1 2 3 4 5 Producto de fisión
  11. ↑ Se cree que se desintegra por β − β − ​​a 98 Ru con una vida media de más de 1×10 14  años.
  12. ↑ Se utiliza para producir elradioisótopo tecnecio-99m, de utilidad médica .
  13. ↑ Radionúclido primordial

Molibdeno-99

Vista aérea de la piscina del reactor de investigación RA-3 (CNEA, Argentina) durante la producción de molibdeno-99.
Vista aérea de la piscina del reactor de investigación RA-3 ( CNEA , Argentina ) durante la producción de molibdeno-99.

El molibdeno-99 se produce comercialmente mediante un intenso bombardeo de neutrones (es decir, fisión ) de un blanco de uranio-235 altamente purificado, seguido rápidamente de una extracción. [ 11 ] Se utiliza como radioisótopo padre en generadores de tecnecio-99m para producir el isótopo hijo de vida aún más corta, el tecnecio-99m , que se utiliza en aproximadamente 40 millones de procedimientos médicos al año. Un error común o denominación errónea es que el 99Mo se utiliza en estas exploraciones médicas de diagnóstico, cuando en realidad no tiene ningún papel en el agente de imagen ni en la exploración en sí. De hecho, el 99Mo coeluido con el 99mTc (también conocido como fuga) se considera un contaminante y se minimiza para cumplir con las normas y regulaciones apropiadas de la USP (o equivalentes). El OIEA recomienda que las concentraciones de 99Mo que superen los 0,15 μCi/mCi de 99mTc o el 0,015% no se administren para uso humano. [ 12 ] Normalmente, la cuantificación de la fuga de 99Mo se realiza para cada elución cuando se utiliza un generador de 99Mo / 99mTc durante las pruebas de control de calidad del producto final.

Existen rutas alternativas para generar 99 Mo que no requieren un blanco fisionable, como uranio de alto o bajo enriquecimiento (es decir, HEU o LEU). Algunos de estos incluyen métodos basados ​​en aceleradores, como el bombardeo de protones o las reacciones de fotoneutrones en blancos de 100 Mo enriquecidos . Históricamente, el 99 Mo generado por captura de neutrones en molibdeno isotópico natural o blancos de 98 Mo enriquecidos se utilizó para el desarrollo de generadores comerciales de 99 Mo/ 99m Tc . [ 13 ] [ 14 ] El proceso de captura de neutrones fue finalmente reemplazado por el 99 Mo basado en fisión que podía generarse con actividades específicas mucho mayores. La implementación de materias primas de soluciones de 99 Mo de alta actividad específica permitió así una producción de mayor calidad y mejores separaciones de 99m Tc de 99 Mo en una pequeña columna de alúmina utilizando cromatografía . El uso de 99Mo de baja actividad específica en condiciones similares resulta particularmente problemático, ya que se requieren mayores capacidades de carga de Mo o columnas de mayor tamaño para alojar cantidades equivalentes de 99Mo . Químicamente hablando, este fenómeno se debe a la presencia de otros isótopos de Mo, además del 99Mo , que compiten por las interacciones en los sitios superficiales del sustrato de la columna. A su vez, el 99Mo de baja actividad específica suele requerir columnas de mayor tamaño y tiempos de separación más prolongados, y generalmente produce 99mTc acompañado de cantidades insatisfactorias del radioisótopo original cuando se utiliza γ-alúmina como sustrato de la columna. En definitiva, el 99mTc de calidad inferior obtenido en estas condiciones lo hace esencialmente incompatible con la cadena de suministro actual.

En la última década, los acuerdos de cooperación entre el gobierno de EE. UU. y entidades de capital privado han reactivado la producción por captura de neutrones para la distribución comercial de 99Mo / 99mTc en los Estados Unidos de América. [ 15 ] El retorno a la producción de 99Mo mediante captura de neutrones también ha ido acompañado de la implementación de nuevos métodos de separación que permiten utilizar 99Mo de baja actividad específica.

Véase también

Productos derivados distintos del molibdeno

Referencias

  1. 1 2 3 4 5 Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S.; Audi, G. (2021). "La evaluación NUBASE2020 de las propiedades nucleares" (PDF) . Chinese Physics C. 45 ( 3) 030001. doi : 10.1088/1674-1137/abddae .
  2. 1 2 3 Kajan, I.; Heinitz, S.; Kossert, K.; Sprung, P.; Dressler, R.; Schumann, D. (2021-10-05). "Primera determinación directa de la vida media del 93 Mo" . Scientific Reports . 11 (1). doi : 10.1038/ s41598-021-99253-5 . ISSN 2045-2322 . PMC 8492754. PMID 34611245 .   
  3. ↑ "Pesos atómicos estándar: Molibdeno" . CIAAW . 2013.
  4. ↑ Prohaska, Thomas; Irrgeher, Johanna; Benefield, Jacqueline; Böhlke, John K.; Chesson, Lesley A.; Coplen, Tyler B.; Ding, Tiping; Dunn, Philip JH; Gröning, Manfred; Holden, Norman E.; Meijer, Harro AJ (2022-05-04). "Pesos atómicos estándar de los elementos 2021 (Informe técnico de la IUPAC)" . Pure and Applied Chemistry . doi : 10.1515/pac-2019-0603 . ISSN 1365-3075 . 
  5. ↑ Wang, Meng; Huang, WJ; Kondev, FG; Audi, G.; Naimi, S. (2021). "Evaluación de la masa atómica AME 2020 (II). Tablas, gráficos y referencias*". Chinese Physics C . 45 (3) 030003. doi : 10.1088/1674-1137/abddaf .
  6. ↑ Grupo de Datos Nucleares FRIB. "Proyecto de Descubrimiento de Nuclidos, Base de Datos de Isótopos" . doi : 10.11578/frib/2279152 .
  7. ↑ Grupo de Datos Nucleares FRIB. "Proyecto de Descubrimiento de Núclidos, Base de Datos de Isómeros" . doi : 10.11578/frib/2572219 .
  8. ^ Kimura, S.; Wada, M.; Fu, CY; Fukuda, N.; Hirayama, Y.; Hou, DS; Iimura, S.; Ishiyama, H.; Ito, Y.; Kubono, S.; Kusaka, K.; Michimasa, S.; Miyatake, H.; Nishimura, S.; Niwase, T.; Phong, V.; Rosenbusch, M.; Schatz, H.; Schury, P.; Shimizu, Y.; Suzuki, H.; Takamine, A.; Takeda, H.; Togano, Y.; Watanabe, YX; Xian, WD; Yanagisawa, Y.; Yeung, TT; Yoshimoto, M.; Zha, S. (8 de octubre de 2025). "Mediciones de masa de precisión alrededor de Mo 84 descartan la formación del ciclo ZrNb en el proceso de captura rápida de protones en los estallidos de rayos X de tipo I". Physical Review Letters . 135 (15) 152701. doi : 10.1103/2dyn-q7wp . PMID 41138077 . 
  9. ↑ Xing, YM; Yuan, CX; Wang, M.; Zhang, YH; Zhou, XH; Litvinov, Yu. A.; Blaum, K.; Xu, HS; Bao, T.; Chen, RJ; Fu, CY; Gao, BS; Ge, WW; He, JJ; Huang, WJ; Liao, T.; Li, JG; Li, HF; Litvinov, S.; Naimi, S.; Shuai, P.; Sun, MZ; Wang, Q.; Xu, X.; Xu, FR; Yamaguchi, T.; Yan, XL; Yang, JC; Yuan, YJ; Zeng, Q.; Zhang, M.; Zhou, X. (11 de enero de 2023). "Mediciones de masa isócronas de núcleos deficientes en neutrones a partir de la fragmentación de proyectiles de Sn 112". Physical Review C. 107 (1) 014304. doi : 10.1103/PhysRevC.107.014304 .
  10. ^ Jarias, A.; Stryjczyk, M.; Kankainen, A.; Ayoubi, L. Al; Beliuskina, O.; Cañete, L.; de Groote, RP; Delafosse, C.; Delahaye, P.; Eronen, T.; Flayol, M.; Ge, Z.; Geldhof, S.; Ginebras, W.; Hukkanen, M.; Imgram, P.; Kahl, D.; Kostensalo, J.; Kujanpää, S.; Kumar, D.; Moore, ID; Mougeot, M.; Nesterenko, DA; Nikas, S.; Patel, D.; Penttilä, H.; Pitman-Weymouth, D.; Pohjalainen, I.; Raggio, A.; Ramalho, M.; Reponen, M.; Rinta-Antila, S.; de Roubin, A.; Ruotsalainen, J.; Srivastava, PC; Suhonen, J.; Vilen, M.; Virtanen, V.; Zadvornaya, A. (2024). "Estados isoméricos de fragmentos de fisión explorados mediante espectrometría de masas con trampa de Penning en IGISOL" . Physical Review C. 110 ( 3) 034326. arXiv : 2403.04710 . Bibcode : 2024PhRvC.110c4326J . doi : 10.1103/PhysRevC.110.034326 . 
  11. ↑ Frank N. Von Hippel; Laura H. Kahn (diciembre de 2006). "Viabilidad de eliminar el uso de uranio altamente enriquecido en la producción de radioisótopos médicos". Science & Global Security . 14 (2 y 3): 151–162 . Bibcode : 2006S & GS...14..151V . doi : 10.1080/08929880600993071 . S2CID 122507063 . 
  12. ↑ Ibrahim I, Zulkifli H, Bohari Y, Zakaria I, Wan Hamirul BWK. Minimización de la contaminación por molibdeno-99 en el pertecnetato de tecnecio-99m procedente de la elución de un generador de 99 Mo/ 99m Tc (PDF) (Informe).
  13. ↑ Richards, P. (1989). Tecnecio-99m: Los primeros días . 3er Simposio Internacional sobre Tecnecio en Química y Medicina Nuclear, Padua, Italia, 5-8 de septiembre de 1989. OSTI 5612212 . 
  14. ↑ Richards, P. (1965-10-14). El generador de tecnecio-99m (Informe). doi : 10.2172/4589063 . OSTI 4589063 . 
  15. ↑ "Líder emergente con nuevas soluciones en el campo de la tecnología de medicina nuclear" . NorthStar Medical Radioisotopes, LLC . Consultado el 23 de enero de 2020 .