Fermio (FM)

Kaj je Fermio?

On Fermio (FM) je radioaktivni kemični element, ki ga induciramo z jedrsko transmutacijo, pri katerem lahko reakcije jedrskega tipa umetno spreminjajo jedro elementa, ki se šteje obstajajo naravno.

Ta element so odkrili leta 1952, med prvim uspešnim jedrskim esejem "Ivi Mike", ki ga je izvedla skupina znanstvenikov z kalifornijske univerze pod vodstvom Alberta Ghiorsa. Fermio so odkrili kot produkt prve eksplozije vodikove črpalke v Tihem oceanu.

Leta kasneje je bil Fermio sintetično dobil v jedrskem reaktorju, bombardiral plutonium z nevtroni; In v ciklotronu bombardiranje urana-238 z dušikovimi ioni.

Trenutno se Fermio pojavlja skozi dolgo verigo jedrskih reakcij, ki vključuje bombardiranje vsakega verižnega izotopa z nevtroni in nato omogoči, da se rezultat izotopa doživi beta razgradnje.

Kemična struktura fermija

Atomsko število fermija (FM) je 100, njegova elektronska konfiguracija pa [RN] 5F¹² 7s². Poleg tega se nahaja v skupini aktinidov, ki so del 7. obdobja periodične tabele, in ker je njegovo atomsko število večje od 92.

V tem smislu je Fermium sintetični element in zato nima stabilnih izotopov. Zaradi tega nima standardne atomske mase.

Tudi atomi - ki so med seboj izotopi - imajo enako atomsko število, vendar različno atomsko maso, saj obstaja 19 znanih izotopov elementa, od atomske mase 242 do 260.

Vendar pa je izotop, ki se lahko pojavi v velikih količinah v atomski bazi, FM-257, z razpolovnikom 100,5 dni. Ta izotop je tudi največja atomska in masna številka, ki je bila kdaj izolirana iz katerega koli reaktorja ali materiala, ki ga proizvaja termonuklearna instalacija.

Čeprav se Fermio-257 proizvaja v večjih količinah, je Fermio-255 bolj redno na voljo in se pogosteje uporablja za kemijske študije na ravni sledilcev.

Fermio lastnosti

Kemične lastnosti fermija so bile preučene le z minimalnimi količinami, tako da so vse razpoložljive kemične informacije, ki so bile pridobljene, iz poskusov, izvedenih s sledovi elementa. Pravzaprav se v mnogih primerih te študije izvajajo le z nekaj atomi ali celo enim atomom hkrati.

Po podatkih Kraljevega združenja za kemijo ima Fermio fuzijsko točko 1527 ° C (2781 ° F ali 1800 K), njen atomski polmer je 2,45 Å, njegov kovalentni polmer je 1,67 Å in temperatura 20 ° C je v trdnem stanju (radioaktivna kovina).

Podobno je večina njegovih lastnosti, kot so stanje oksidacije, elektronegativnost, gostota, vrelišče, med drugim ni znanih.

Do danes nikomur ni uspelo izdelati dovolj velikega vzorca Fermija, da bi ga videl, čeprav je pričakovanje, da je tako kot drugi podobni elementi srebrna siva kovina.

Vedenje v rešitvah

Fermio se obnaša v nedostojno zmanjševanju pogojev v vodni raztopini, kot je bilo pričakovano za trivalentni aktinidni ion.

V koncentrirani klorovodiki, dušikovi kislini in amonijevih tiocianatnih raztopinah fermij tvori anionsko s temi ligandi (molekulo ali ion, ki se pridruži kovinski kation, da tvori kompleks), ki jih je mogoče adsorbirati in nato odpraviti iz anionskih menjalnih stolpcev.

V normalnih pogojih Fermio obstaja v raztopini kot FM ion³⁺, ki ima indeks hidratacije 16,9 in kislinsko disociacijsko konstanto 1,6 × 10^-4 (PKA = 3,8); Tako se verjame, da je zveza v poznejših aktinidnih kompleksih predvsem ionski.

Prav tako se pričakuje FM ion³⁺ biti manjši od ionov³⁺ (Plutonium, America ali Curio) ioni, zaradi večje učinkovite jedrske obremenitve Fermija; Zato bi bilo pričakovati, da Fermio tvori kovinsko rjave povezave krajše in močne.

Po drugi strani se lahko Fermio (III) precej enostavno zmanjša na Fermio (II); Na primer, s samarijevim kloridom (II), s katerim Coprecipita El Fermio (II).

Običajni potencial elektrode

Ocenjeno je, da je potencial elektrode približno -1,15 V glede na standardno vodikovo elektrodo.

Tudi FM²⁺/ Fm⁰ Ima potencial elektrode -2,37 (10) V, ki temelji na polarografskih meritvah; to pomeni, voltamperometry.

Radioaktivno razpadanje

Kot vsi umetni elementi, tudi Fermio doživlja radioaktivno razpadanje, ki ga povzroča predvsem nestabilnost, ki jih je značilna.

To je posledica kombinacij protonov in nevtronov, ki ne omogočajo vzdrževanja ravnotežja, in spontano se spreminjajo ali razpadajo, dokler ne dosežejo bolj stabilne oblike, sproščajo določene delce.

To radioaktivno razpadanje je dano s spontano cepitvijo s pomočjo alfa razgradnje (ker je težki element) v Kaliforniju-253.

Uporaba in tveganja

Fermiova tvorba se ne zgodi naravno in je ni bilo mogoče najti v Zemljini skorji, zato ni razloga, da bi upoštevali njegove okoljske učinke.

Zaradi majhnih količin proizvedenega fermija in njegove kratke polovice življenja trenutno ni uporabe za to iz osnovnih znanstvenih raziskav.

V tem smislu, kot so vsi sintetični elementi, so Fermio izotopi izjemno radioaktivni in veljajo za zelo strupene. 

Čeprav malo ljudi stopi v stik s Fermiom, je Mednarodna komisija za radiološko zaščito vzpostavila letne meje izpostavljenosti za dva najbolj stabilna izotopa.

Za Fermio-253 je bila meja zaužitja vzpostavljena v 107 Becquerel (1 BQ je enakovredna razpadu na sekundo) in mejo vdihavanja v 105 BQ; Za Fermio-257 so vrednosti 105 BQ oziroma 4000 BQ.