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Isótopos del molibdeno

El molibdeno ( 42 Mo) tiene 39 isótopos conocidos , con masas atómicas que van desde 81 a 119, así como cuatro isómeros nucleares metaestables . Siete isótopos se encuentran en la naturaleza, con masas atómicas de 92, 94, 95, 96, 97, 98 y 100. Todos los isótopos inestables del molibdeno se desintegran en isótopos de circonio , niobio , tecnecio y rutenio . [5]

El molibdeno-100, con una vida media de aproximadamente 8,5×10 18  y , es el único radioisótopo que se encuentra en la naturaleza. Sufre una doble desintegración beta en rutenio -100. El molibdeno-98 es el isótopo más común y representa el 24,14 % de todo el molibdeno de la Tierra. Los isótopos de molibdeno con números másicos 111 y superiores tienen todos vidas medias de aproximadamente 0,15 s. [5]

Lista de isótopos

  1. ^ m Mb – Isómero nuclear excitado .
  2. ^ ( ) – La incertidumbre (1 σ ) se da en 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 en parte de tendencias de la Superficie de Masa (TMS).
  4. ^ Vida media audaz  : casi estable, vida media más larga que la edad del universo .
  5. ^ Modos de descomposición:
  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 puramente de datos experimentales, sino al menos en parte 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 1,9×10 20  años.
  10. ^ abcde 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 el radioisótopo tecnecio-99m, de utilidad médica .
  13. ^ Radionúclido primordial

Molibdeno-99

El molibdeno-99 se produce comercialmente mediante un intenso bombardeo de neutrones de un objetivo de uranio-235 altamente purificado , seguido rápidamente de una extracción. [8] Se utiliza como radioisótopo padre en generadores de tecnecio-99m para producir el isótopo hijo tecnecio-99m de vida aún más corta , que se utiliza en aproximadamente 40 millones de procedimientos médicos al año. Un malentendido o nombre inapropiado común es que el 99Mo se utiliza en estas exploraciones médicas de diagnóstico, cuando en realidad no tiene ningún papel en el agente de imagen o la exploración en sí. De hecho, el 99Mo coeluido con el 99mTc (también conocido como breakout) se considera un contaminante y se minimiza para cumplir con las regulaciones y estándares apropiados de la USP (o equivalente). El OIEA recomienda que las concentraciones de 99Mo que excedan más de 0,15 μCi/mCi 99mTc o 0,015% no se administren para uso en humanos. [9] Normalmente, la cuantificación de la penetración de 99 Mo se realiza para cada elución cuando se utiliza un generador de 99 Mo/ 99m Tc durante las pruebas de control de calidad del producto final.

Existen rutas alternativas para generar 99Mo que no requieren un objetivo fisionable, como uranio altamente o poco enriquecido (es decir, HEU o LEU). Algunas de estas incluyen métodos basados ​​en aceleradores, como bombardeo de protones o reacciones de fotoneutrones en objetivos enriquecidos con 100Mo . Históricamente, el 99Mo generado por captura de neutrones en molibdeno isotópico natural o objetivos enriquecidos con 98Mo se utilizó para el desarrollo de generadores comerciales de 99Mo/ 99mTc . [ 10 ] [ 11] El proceso de captura de neutrones fue eventualmente reemplazado por 99Mo basado en fisión que podía generarse con actividades específicas mucho más altas. La implementación de materias primas de soluciones de 99Mo de alta actividad específica permitió así una producción de mayor calidad y mejores separaciones de 99mTc de 99Mo en pequeñas columnas de alúmina usando cromatografía . El uso de 99Mo de baja actividad específica en condiciones similares es particularmente problemático, ya que se requieren capacidades de carga de Mo más altas o columnas más grandes para acomodar cantidades equivalentes de 99Mo . Químicamente hablando, este fenómeno ocurre debido a otros isótopos de Mo presentes además del 99Mo que compiten por interacciones en la superficie del sustrato de la columna. A su vez, el 99Mo de baja actividad específica generalmente requiere tamaños de columna mucho más grandes y tiempos de separación más prolongados, y generalmente produce 99mTc acompañado de cantidades insatisfactorias del radioisótopo original cuando se usa γ-alúmina como sustrato de la columna. En última instancia, el producto final inferior 99mTc generado en estas condiciones lo hace esencialmente incompatible con la cadena de suministro comercial.

En la última década, los acuerdos de cooperación entre el gobierno de los EE. UU. y entidades de capital privado han resucitado la producción de captura de neutrones para 99 Mo/ 99m Tc distribuido comercialmente en los Estados Unidos de América. [12] El regreso al 99 Mo basado en captura de neutrones también ha estado acompañado por la implementación de nuevos métodos de separación que permiten utilizar 99 Mo de baja actividad específica.

Referencias

  1. ^ abcdef 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. ^ ab Kajan, I.; Heinitz, S.; Kossert, K.; Sprung, P.; Dressler, R.; Schumann, D. (5 de octubre de 2021). "Primera determinación directa de la vida media del 93Mo". 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 (4 de mayo de 2022). "Pesos atómicos estándar de los elementos 2021 (Informe técnico de la IUPAC)". Química pura y aplicada . doi :10.1515/pac-2019-0603. ISSN  1365-3075.
  5. ^ ab Lide, David R., ed. (2006). Manual de química y física del CRC (87.ª edición). Boca Raton, Florida : CRC Press . Sección 11. ISBN 978-0-8493-0487-3.
  6. ^ Wang, Meng; Huang, WJ; Kondev, FG; Audi, G.; Naimi, S. (2021). "La evaluación de masa atómica AME 2020 (II). Tablas, gráficos y referencias*". Chinese Physics C . 45 (3): 030003. doi :10.1088/1674-1137/abddaf.
  7. ^ 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. "Physical Review C - Artículo aceptado: Estados isoméricos de fragmentos de fisión explorados a través de Penning espectrometría de masas con trampa en IGISOL". journals.aps.org . arXiv : 2403.04710 .
  8. ^ 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.
  9. ^ Ibrahim I, Zulkifli H, Bohari Y, Zakaria I, Wan Hamirul BWK. Minimización de la contaminación por molibdeno-99 en pertecnetato de tecnecio-99m a partir de la elución del generador 99Mo/99mTc (PDF) (Informe).
  10. ^ Richards, P. (1989). Tecnecio-99m: Los primeros días . Tercer Simposio Internacional sobre Tecnecio en Química y Medicina Nuclear, Padua, Italia, 5-8 de septiembre de 1989. OSTI  5612212.
  11. ^ Richards, P. (14 de octubre de 1965). El generador de tecnecio-99m (informe). doi : 10.2172/4589063 . OSTI  4589063.
  12. ^ "Líder emergente con nuevas soluciones en el campo de la tecnología de la medicina nuclear". NorthStar Medical Radioisotopes, LLC . Consultado el 23 de enero de 2020 .