Tabel periodik

Teknesium-99 (Tc-99)

Teknesium 99m adalah isotop yang paling banyak dipakai dalam kedokteran nuklir, hadir dalam sekitar 80 % pemeriksaan diagnostik. Waktu paruhnya enam jam dan pancaran gamanya yang bersih membuatnya nyaris ideal untuk pencitraan, dan ia dibuat di rumah sakit sendiri dari generator berisi molibdenum 99.

Dua nuklida dalam satu halaman

Teknesium 99m dan teknesium 99 adalah 43 proton dan 56 neutron yang sama. Huruf m berarti metastabil: intinya menyimpan energi tambahan dan melepaskannya sebagai sinar gama, menjadi teknesium 99 biasa tanpa berganti unsur.

⚠️ Isotop medisnya adalah 99m, dan ia tak punya halaman sendiri di sini karena waktu paruhnya enam jam berada di bawah ambang yang dipakai untuk menentukan nuklida mana yang mendapatkannya. Apa yang ia menjadi punya halaman. Keduanya karena itu dibahas bersama — yang memang begitulah keduanya hadir, sebab setiap 99m dalam tubuh pasien menjadi 99 dalam sehari.

Unsur yang seharusnya tak ada

Teknesium tak memiliki isotop stabil satu pun. Unsur 43 berada di tengah tabel, dikelilingi logam biasa, dan semua nuklidanya meluruh.

Sebabnya terletak pada kekhasan struktur inti yang dikenal sebagai kaidah Mattauch: unsur dengan jumlah proton ganjil yang terjepit di antara dua tetangga stabil tak punya tempat berpijak. Prometium, pada 61, satu-satunya kasus lain.

Kotak pada tabel Mendeleev karena itu kosong tujuh puluh tahun, dan penemuan yang diumumkan semuanya keliru. Carlo Perrier dan Emilio Segrè akhirnya membuatnya pada 1937 dengan menembaki molibdenum memakai deuteron di Berkeley — unsur pertama yang dibuat secara buatan, yang namanya mencatat hal itu.

⚠️ Ada sedikit teknesium alami, terbentuk oleh fisi spontan uranium dalam bijih, pada kadar nanogram per kilogram. Tak cukup untuk ditemukan lebih dulu.

Mengapa ia begitu cocok untuk pencitraan

Teknesium 99m memancarkan satu sinar gama tunggal berenergi 140 kiloelektronvolt, dan tak ada yang lain.

Setiap bagiannya berguna. Energinya cukup tinggi untuk keluar dari tubuh dan mencapai kamera, cukup rendah untuk dihentikan kolimator dan memberi citra yang tajam. Tak ada partikel beta, sehingga pasien tak menyerap dosis dari radiasi yang tak dapat dipakai kamera.

Waktu paruh enam jam cocok dengan satu hari kerja. Cukup untuk mengirim, menyiapkan, menyuntik dan memeriksa; cukup pendek sehingga keesokan harinya hampir tak ada yang tersisa.

⚠️ Dan kimia teknesium luar biasa lentur. Ia membentuk senyawa stabil dalam beberapa tingkat oksidasi, sehingga dapat diikatkan pada molekul yang menuju tulang, ginjal, otot jantung, paru atau tiroid. Satu isotop, belasan pemeriksaan berbeda tergantung pada apa yang diikatkan padanya.

Sapi di dalam lemari

Enam jam terlalu pendek untuk dikirim. Dosis yang dibuat di reaktor pada Senin akan lenyap sebelum mencapai rumah sakit pada Rabu.

Jalan keluarnya adalah mengirim induknya. Molibdenum 99 berwaktu paruh 66 jam dan berubah menjadi teknesium 99m, sehingga sebuah generator — kolom alumina berperisai dengan molibdenum terikat padanya — terus menghasilkan teknesium segar selagi berdiri di raknya.

Petugas mengalirkan larutan garam fisiologis melalui kolom: teknesiumnya ikut keluar, molibdenumnya tinggal. Alat itu disebut sapi dan prosesnya memerah, dan sebuah rumah sakit dapat memerahnya tiap hari selama sekitar seminggu sebelum menggantinya.

⚠️ Keanggunannya terletak pada kenyataan bahwa bagian yang sulit terjadi di reaktor ribuan kilometer jauhnya dan berminggu-minggu sebelumnya, sementara isotop yang sampai ke pasien dibuat sejam lalu di dalam lemari.

Serpong, dan kemampuan yang jarang

Molibdenum 99 diperoleh dengan memfisikan sasaran uranium dalam reaktor riset. Selama puluhan tahun, lima reaktor memasok hampir seluruh dunia: NRU di Kanada, HFR di Belanda, BR2 di Belgia, OSIRIS di Prancis, SAFARI-1 di Afrika Selatan.

Semuanya kecuali satu dibangun pada 1950-an atau 1960-an.

Pada 2009, NRU berhenti untuk perbaikan setelah ditemukan kebocoran. HFR sudah berhenti untuk pemeliharaannya sendiri. Di antara keduanya mereka memasok lebih dari separuh dunia, dan kelangkaannya berlanjut sampai 2010.

Pemeriksaan ditunda dan dibatalkan di seluruh Eropa dan Amerika Utara.

⚠️ Indonesia berada pada posisi yang tak biasa. Reaktor Serpong pernah memproduksi molibdenum 99 dan menjadikan Indonesia salah satu dari sedikit negara berkembang dengan kemampuan itu. Produksinya tidak selalu berlanjut dan sebagian kebutuhan tetap diimpor, tetapi kemampuan itu ada — sesuatu yang bahkan tak dimiliki sebagian besar negara Eropa, yang seluruhnya bergantung pada lima reaktor tadi.

Yang tersisa sesudahnya

Teknesium 99m berubah menjadi teknesium 99, yang waktu paruhnya 211.000 tahun.

Bagi pasien itu tak berarti apa-apa — jumlahnya sangat kecil dan terbuang dalam beberapa hari. Bagi pengelolaan limbah, berarti. Teknesium 99 adalah salah satu produk fisi berumur panjang yang hadir dalam bahan bakar bekas dan dalam efluen instalasi olah ulang, dan ia mudah bergerak dalam air tanah pada bentuk kimianya yang lazim.

⚠️ Isotop yang nyaris ideal untuk kedokteran karena itu meninggalkan yang menyulitkan penyimpanan. Jumlah dari rumah sakit tak berarti dibandingkan yang dari olah ulang, tetapi nuklidanya sama di kedua ujung.

Identitas

Proton
43
Neutron
56
Nomor massa
99
Massa
98.91 ± 0.97 u
Kelebihan massa
-87.328 MeV
Spin
9/2+*

Kestabilan

Waktu paruh: 2.11 × 10⁵ tahun

Keberadaan di alam

Tidak ditemukan di alam

Meluruh menjadi

Dihasilkan oleh

FAQ

Apa arti m pada teknesium 99m?
Metastabil. Intinya memiliki 43 proton dan 56 neutron yang sama dengan teknesium 99 tetapi menyimpan energi tambahan dalam keadaan tereksitasi, yang ia lepaskan sebagai sinar gama tanpa berganti unsur. Itulah yang membuatnya berguna: pancarannya gama murni, tanpa partikel beta yang menyertai, sehingga pasien hanya menerima dosis dari apa yang perlu dilihat kamera.
Mengapa enam jam waktu paruh yang tepat?
Cukup panjang untuk mengirim isotopnya, menyiapkan senyawanya, menyuntik pasien dan menyelesaikan pemeriksaan. Cukup pendek sehingga keesokan harinya hampir tak ada yang tersisa, sehingga pasien tidak membawa sumber pulang. Isotop berwaktu paruh lebih panjang akan memberi citra yang sama dengan dosis jauh lebih besar.
Dari mana asalnya bila teknesium tak ada di alam?
Dari generator: kolom kecil berperisai berisi molibdenum 99, yang berubah menjadi teknesium 99m dengan waktu paruh 66 jam. Larutan garam fisiologis yang dialirkan melalui kolom membawa teknesiumnya dan meninggalkan molibdenumnya, sehingga rumah sakit dapat menarik dosis segar tiap hari selama sekitar seminggu. Generator itu dijuluki sapi, dan prosesnya memerah.
Apakah kelangkaan 2009 memengaruhi Indonesia?
Memengaruhi, meski Indonesia berada dalam posisi tak biasa: reaktor Serpong pernah memproduksi molibdenum 99 dan menjadikannya salah satu dari sedikit negara berkembang dengan kemampuan itu. Produksinya tidak selalu berlanjut dan sebagian kebutuhan tetap diimpor, tetapi kemampuan itu ada — sesuatu yang bahkan tak dimiliki banyak negara Eropa.

Semua isotop teknesium