Technétium 99m

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Technétium 99m
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Premier générateur de technétium 99m dans les années 1950 : une solution de pertechnétate 99mTcO4 est éluée à partir de molybdate 99MoO42– lié à un substrat dans une colonne de chromatographie à échange d'ions.

table

Général
Nom Technétium 99m
Symbole 99m
43
Tc
56
Neutrons 56
Protons 43
Données physiques
Présence naturelle 0
Demi-vie 6,007 2(9) h[1]
Masse atomique 98,9062547(21) u
Spin 1/2-
Excès d'énergie −87 323,1 ± 0,2 keV[2]
Énergie de liaison par nucléon 8 613,56 ± 0,02 keV[2]
Production radiogénique
Isotope parent Désintégration Demi-vie
99
42
Mo
β 65,924(6) h
Désintégration radioactive
Désintégration Produit Énergie (MeV)
Transition isomérique 99
43
Tc
0,1405

Le technétium 99m, noté 99mTc, est un isomère nucléaire de l'isotope du technétium dont le nombre de masse est égal à 99. Il est utilisé en médecine nucléaire pour effectuer de nombreux diagnostics.

Le noyau atomique du 99mTc compte 43 protons et 56 neutrons avec un spin 1/2- pour une masse atomique de 98,906 25 g/mol. Il est caractérisé par un excès de masse de −87 323 keV, une énergie de liaison nucléaire de 8 613,5 keV et une énergie d'excitation de 142,683 6 ± 0,001 1 keV[1]. Un gramme de technétium 99m présente une radioactivité de 1,95 × 1017 Bq.

Propriétés[modifier | modifier le code]

Le technétium 99m donne du technétium 99 par transition isomérique n'émettant qu'un rayonnement γ à 141 keV, ainsi que quelques électrons de conversion interne[3] :

  • 87,87 % des désexcitations se font par émission d'un photon γ d'énergie :
    • 140,5 keV dans 98,6 % des cas
    • 142,6 keV dans 1,4 % des cas
  • 9,13 % se font par conversion interne avec la couche K
  • 1,18 % se fait avec la couche L
  • 0,39 % se fait avec la couche M

Sa période radioactive est brève, de l'ordre de six heures et 20 secondes (6,005 8 heures) : il subsiste moins de 6,27 % du technétium 99m initial après 24 heures, le reste étant converti en 99Tc, qui donne à son tour du ruthénium 99 par désintégration β :

La brièveté de cette décroissance radioactive permet d'utiliser ce nucléide en médecine nucléaire comme marqueur radioactif permettant de tracer la diffusion d'une substance à travers l'organisme par scintigraphie ou tomographie d'émission monophotonique. Par ces techniques, le patient peut être examiné rapidement sans subir de trop fortes doses cumulées de radiations.

Préparation[modifier | modifier le code]

Le technétium 99m a une durée de vie trop brève pour pouvoir être stocké. Il doit donc être préparé à la demande à l'aide d'un générateur de technétium 99m, une machine qui permet d'extraire le 99mTc formé par désintégration β du molybdène 99 produit par activation neutronique de molybdène 98 dans des réacteurs à flux neutronique élevé (HFR) :

Le molybdène 99 est livré aux sites d'utilisation sous forme fixée sur une colonne échangeuse d'ions. Le technétium est récupéré par le lavage de la colonne par une solution saline. La demi-vie de molybdène 99 étant de 2,7 jours, le kit de fabrication peut être ainsi utilisé un peu moins d'une semaine mais nécessite un acheminement rapide entre le lieu de production et le lieu d'utilisation[4].

Le molybdène 99 est également un produit de fission de l'uranium 235. Dans tous les cas, il doit être extrait et purifié pour pouvoir être utilisé à des fins médicales.

Le 99Mo est produit essentiellement, en 2014, par cinq réacteurs dans le monde[5] : le réacteur français OSIRIS du CEA à Saclay, le National Research Universal reactor (en) (NRU) du Laboratoires nucléaires de Chalk River au Canada, le BR-2 du SCK•CEN en Belgique, le SAFARI-1 en Afrique du Sud et le HFR de Petten (Pays-Bas)[6]. Une relative tension est apparue sur le marché du molybdène 99 à l'automne 2008 à la suite de l'arrêt temporaire des deux réacteurs du Benelux[7], laissant le réacteur du CEA à Saclay seul pour approvisionner l'Europe[8]. La situation s'est normalisée depuis mais demeure assez fragile compte tenu des capacités des installations concernées.

Le CEA fait construire depuis 2007 le réacteur Jules Horowitz (RJH) au centre de Cadarache afin de prendre le relais du réacteur OSIRIS, mis à l'arrêt depuis fin 2015. La mise en service n'est pas envisagée avant 2025[9]. Des études très avancées permettent d'envisager la production, par les cyclotrons, du molybdène 99 servant à la préparation du technétium 99m[10],[11],[12].

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. a et b (en) « Live Chart of Nuclides: 99m
    43
    Tc
    56
     »
    , sur https://www-nds.iaea.org/, AIEA, (consulté le )
    .
  2. a et b (en) « Technetium Isotopic Data », sur https://www.radiochemistry.org/, (consulté le ).
  3. (en) « Technetium-99m », sur http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/, Université d'État de Géorgie (consulté le ).
  4. Mundler O, Comment surmonter la pénurie de radio-isotopes ?, Pour la Science, Juin 2010, p22-23
  5. The National Academies The Principal Large-Scale and Regional Producers of Mo-99.
  6. Le réacteur Osiris s’arrêtera de fonctionner en 2015, publié le 8 janvier 2014 sur le site « manip-info » consacré à l'actualité de la radiologie.
  7. AFSSAPS 08/09/2008 « Tensions d'approvisionnement en technétium-99m. »
  8. Communiqué du CEA du 06/10/2008 « Le CEA renforce la production de radioéléments à usage médical. »
  9. Marc Cherki, « Nucléaire: le patron du CEA justifie l’abandon d’Astrid », sur Le Figaro.fr, (consulté le )
  10. (en) Abrams DN, Adelfang P, Alldred K et al., Non-HEU production technologies for Molybdenum-99 and Technetium-99m, Vienne, International atomic energy agency, coll. « IAEA Nuclear Energy Series / No. NF-T-5.4 », , 75 p. (ISBN 978-92-0-137710-4 et 920137710X, OCLC 830370852, lire en ligne [PDF])
  11. http://meteopolitique.com/fiches/depistage/actualite/35/est-de-la-fin-du-nucleaire-medical.htm « Vers la fin du nucléaire médical. »
  12. http://www.thema-radiologie.fr/actualites/1037/le-technetium-medical-pourrait-provenir-des-cyclotrons.html : « Le technétium médical pourrait provenir des cyclotrons » Thema-Radiologie, 4 mars 2015

Annexes[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Lien externe[modifier | modifier le code]


1  H                                                             He
2  Li Be   B C N O F Ne
3  Na Mg   Al Si P S Cl Ar
4  K Ca   Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
5  Rb Sr   Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
6  Cs Ba La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
7  Fr Ra Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
Tableau périodique des isotopes