Tecneti là một trong hai nguyên tố (trong số 82 nguyên tố đầu tiên) không có đồng vị ổn định (trên thực tế nó là nguyên tố có số nguyên tử thấp nhất chỉ tồn tại ở dạng các đồng vị phóng xạ); nguyên tố kia là promethi.[37] Các đồng vị phóng xạ ổn định nhất là Tc98 (chu kỳ bán rã 4,2 triệu năm), Tc97 (2,6 triệu năm) và Tc99 (211.100 năm).[38]

Hai mươi hai đồng vị khác cũng được nêu đặc trưng với nguyên tử lượng từ 87,933 (Tc88) tới 112,931 (Tc113). Phần lớn trong số này có chu kỳ bán rã nhỏ hơn 1 giờ; các ngoại lệ là Tc93 (2,75 giờ), Tc94 (4,883 giờ), Tc95 (20 giờ), Tc96 (4,28 ngày).[38]

Tecneti cũng có nhiều đồng phân hạt nhân. Tc97m là ổn định nhất, với chu kỳ bán rã 90,1 ngày (0,097 MeV). Tiếp theo là Tc95m (61 ngày, 0,038 MeV) và Tc99m (6,01 giờ, 0,143 MeV). Tc99m chỉ bức xạ tia gama, sau đó phân rã thành Tc99.[38]

Đối với các đồng vị nhẹ hơn đồng vị ổn định nhất (Tc98) thì phương thức phân rã chủ yếu là bắt điện tử tạo ra molypden. Đối với các đồng vị nặng hơn đồng vị ổn định nhất thì phương thức phân rã chủ yếu là bức xạ beta tạo ra rutheni, với ngoại lệ là Tc100 có thể phân rã bằng cả bức xạ beta lẫn bắt điện tử.[38][39]

Tc99 là đồng vị phổ biến nhất và dễ có nhất, do nó là sản phẩm chính của phân hạch U235. Một gam Tc99 sinh ra 6,2×108 phân rã trong một giây (nghĩa là 0,62 GBq/g).[40]

Độ ổn định của các đồng vị tecneti

Tecneti và promethi là các nguyên tố nhẹ bất thường ở chỗ chúng không có đồng vị ổn định. Nguyên nhân cho điều này khá phức tạp.[41]

Sử dụng mô hình giọt lỏng cho hạt nhân nguyên tử, người ta có thể rút ra công thức bán kinh nghiệm cho năng lượng liên kết của hạt nhân. Công thức này dự báo "thung lũng của độ ổn định beta" mà theo đó các nuclit không trải qua phân rã beta. Các nuclit nằm "trên tường" của thung lũng có xu hướng phân rã bằng phân rã beta về phía tâm (bằng cách bức xạ một electron, bức xạ một positron hay bắt một electron).

Đối với số nucleon A cố định và lẻ, đồ thị của năng lượng liên kết theo số nguyên tử (số lượng proton) có hình dạng tương tự như parabol (hình chữ U), với nuclit ổn định nhất ở đáy. Một bức xạ beta hay bắt điện tử sẽ chuyển đổi một nuclit của khối lượng A thành nuclit kế tiếp hay trước đó, nếu sản phẩm có năng lượng liên kết thấp hơn và sai khác trong năng lượng là đủ để dẫn tới phương thức phân rã. Khi chỉ có một parabol thì cũng chỉ có một đồng vị ổn định nằm trên parabol này.

Đối với số nucleon A cố định và chẵn, đồ thị có dạng răng cưa và tốt nhất được hình dung như là hai parabol tách biệt cho các số nguyên tử chẵn và lẻ, do các đồng vị với số chẵn proton và số chẵn nơtron là ổn định hơn so với các đồng vị với số lẻ các nơtron và số lẻ các proton.

Khi có hai parabol, nghĩa là khi số nucleon là chẵn, một điều có thể xảy ra (hiếm) là có hạt nhân ổn định vởi số lẻ các nơtron và số lẻ các proton (mặc dù chỉ có 4 ví dụ ổn định thật sự đối lại với tồn tại rất lâu: các hạt nhân nhẹ: H2 Li6, B10, N14). Tuy nhiên, nếu điều đó xảy ra, thì cũng có thể không có đồng vị ổn định với số chẵn các nơtron và số chẵn các proton.

Đối với tecneti (Z=43), thung lũng ổn định beta có tâm ở khoảng 98 nucleon. Tuy nhiên, đối với mọi số nucleon từ 95 tới 102, đã có ít nhất một nuclit ổn định của hoặc là molypden (Z=42) hoặc là của rutheni (Z=44). Đối với các đồng vị với số lẻ các nucleon, nó ngay lập tức loại trừ đồng vị ổn định của tecneti, do chỉ có thể có duy nhất 1 nuclit ổn định với số lẻ cố định các nucleon. Đối với các đồng vị với số chẵn các nucleon, do tecneti có số lẻ các proton, nên bất kỳ đồng vị nào cũng phải có số lẻ các nơtron. Trong trường hợp như thế, sự hiện diện của nuclit ổn định có cùng số các nucleon và số chẵn các proton bác bỏ khả năng về hạt nhân ổn định.[42]