Fermio (FM)

Hva er Fermio?

Han Fermio (FM) er et radioaktivt kjemisk element som oppnås indusert av kjernefysisk transmutasjon, der reaksjoner av kjernen type er i stand til kunstig å endre kjernen til et element som anses som stabil, og dermed forårsake en isotop av en radioaktiv natur eller et element som ikke gjør det eksisterer naturlig.

Dette elementet ble oppdaget i 1952, under det første vellykkede kjernefysiske essayet "Ivi Mike", utført av en gruppe forskere fra University of California under ledelse av Albert Ghiorso. Fermio ble oppdaget som et produkt av den første eksplosjonen av en hydrogenpumpe i Stillehavet.

År senere ble Fermio oppnådd syntetisk i en atomreaktor, og bombet plutonium med nøytroner; Og i en syklotron, bombe uran-238 med nitrogenioner.

For øyeblikket skjer Fermio gjennom en lang kjede med kjernefysiske reaksjoner, som involverer bombing av hver kjedeisotop med nøytroner og deretter lar den resulterende isotopen oppleve en beta -nedbrytning.

Kjemisk struktur av Fermium

Atomnummeret til Fermium (FM) er 100 og dets elektroniske konfigurasjon er [RN] 5F¹² 7s². I tillegg er det lokalisert i gruppen av aktinider som er en del av perioden 7 i det periodiske tabellen, og siden dets atomnummer er større enn 92, kalles det transurisk element.

I denne forstand er Fermium et syntetisk element og har derfor ingen stabile isotoper. Av denne grunn har den ikke en standard atommasse.

Atomene - som er isotoper med hverandre - har samme atomnummer, men forskjellig atommasse, med tanke på at det er 19 kjente isotoper av elementet, alt fra atommasse 242 til 260.

Imidlertid er isotopen som kan oppstå i store mengder i en atombase FM-257, med en halveringstid på 100,5 dager. Denne isotopen er også det største atom- og massetallene som noen gang er isolert fra enhver reaktor eller materiale produsert av en termonukleær installasjon.

Selv om Fermio-257 produseres i større mengder, har Fermio-255 vært mer regelmessig tilgjengelig, og brukes oftere til kjemiske studier på sporstoffnivå.

Fermio -egenskaper

De kjemiske egenskapene til Fermium er bare studert med minimale mengder, slik at all tilgjengelig kjemisk informasjon som er oppnådd, er fra eksperimenter utført med spor av elementet. Faktisk blir disse studiene i mange tilfeller utført med bare noen få atomer, eller til og med ett atom samtidig.

I følge Royal Society of Chemistry har Fermio et fusjonspunkt på 1527 ° C (2781 ° F eller 1800 K), dens atomradius er 2,45 Å, dens kovalente radius er 1,67 Å, ​​og en temperatur på 20 ° C er i fast tilstand (radioaktivt metall).

Tilsvarende er de fleste av dens egenskaper som oksidasjonstilstand, elektronegativitet, tetthet, kokepunkt blant andre ukjente.

Fram til i dag har ingen klart å produsere en tilstrekkelig stor prøve av Fermio til å se det, selv om forventningen er at det, som andre lignende elementer, er et sølvgrå metall.

Atferd i løsninger

Fermio oppfører seg i ikke -sterkt reduserende forhold i en vandig løsning som forventet for et trivalent aktinidion.

In concentrated hydrochloric acid, nitric acid and ammonium tiocyanate solutions, the fermium forms anionic with these ligands (a molecule or ion that joins a metal cation to form a complex), which can be adsorbed and then eliminate from Anionic exchange columns.

Under normale forhold eksisterer Fermio i løsning som FM -ion³⁺, som har en hydratiseringsindeks på 16,9 og en syredissosiasjonskonstant på 1,6 × 10^-4 (PKA = 3,8); Så det antas at unionen i påfølgende aktinidkomplekser hovedsakelig er ionisk.

På samme måte forventes FM -ionet³⁺ være mindre enn en ioner³⁺ (Plutonium, Americo eller Curio) -ioner, på grunn av den større Fermio -effektive kjernefysiske belastningen; Derfor kan det forventes at Fermio danner metallbrune koblinger kortere og sterke.

På den annen side kan Fermio (III) reduseres ganske enkelt til Fermio (II); For eksempel med samariumklorid (II), som Coprecipita el Fermio (II).

Normalt elektrodepotensial

Det er estimert at elektrodepotensialet er omtrent -1,15 V med hensyn til standard hydrogenelektrode.

Også FM²⁺/ FM⁰ Det har et elektrodepotensial på -2,37 (10) V, basert på polarografiske målinger; det vil si voltamperometry.

Radioaktivt forfall

Som alle kunstige elementer, opplever Fermio radioaktivt forfall hovedsakelig av ustabiliteten som kjennetegner dem.

Dette er på grunn av kombinasjonene av protoner og nøytroner som ikke tillater å opprettholde balanse, og spontant endres eller forfaller før de når en mer stabil form, og slipper visse partikler.

Dette radioaktive forfallet er gitt av spontan fisjon gjennom en alfa-nedbrytning (fordi det er et tungt element) i Californio-253.

Bruk og risiko

Fermios formasjon skjer ikke naturlig og har ikke blitt funnet i jordskorpen, så det er ingen grunn til å vurdere miljøeffektene.

På grunn av de små mengdene Fermio produsert og den korte halvlivet, er det foreløpig ingen bruksområder for dette fra grunnleggende vitenskapelig forskning.

I denne forstand, for eksempel alle syntetiske elementer, er Fermio -isotoper ekstremt radioaktive og anses som svært giftige. 

Selv om få mennesker kommer i kontakt med Fermio, har Den internasjonale radiologiske beskyttelseskommisjonen etablert årlige eksponeringsgrenser for de to mest stabile isotoper.

For Fermio-253 ble inntaksgrensen etablert i 107 Becquerel (1 BQ tilsvarer en nedbrytning per sekund) og inhalasjonsgrensen i 105 BQ; For Fermio-257 er verdiene henholdsvis 105 BQ og 4000 BQ.