Fermio (FM)

Mikä on Fermio?

Hän Fermio (FM) on radioaktiivinen kemiallinen elementti, joka saadaan indusoidun ydinmuutoksen avulla, jossa ydintyyppireaktiot kykenevät keinotekoisesti muuttamaan stabiilina pidetyn elementin ytimen ja aiheuttamaan siten radioaktiivisen luonteen tai elementin isotooppia, joka ei olemassa luonnollisesti.

Tämä elementti löydettiin vuonna 1952 ensimmäisen menestyvän ydinaseiden "Ivi Mike" -sarjan aikana, jonka suoritti Kalifornian yliopiston tutkijat Albert Ghiorso johdolla. Fermio löydettiin tuotteena vetypumpun ensimmäisestä räjähdyksestä Tyynellämerellä.

Vuosia myöhemmin Fermio saatiin synteettisesti ydinreaktorissa, pommittaen plutoniumia neutroneilla; Ja syklotronissa pommittaa uraani-238 typpi-ioneilla.

Tällä hetkellä Fermio tapahtuu pitkän ydinreaktioketjun kautta, johon sisältyy jokaisen ketjun isotooppipommi neutroneista ja sitten sallii tuloksena olevan isotooppin kokea beeta -hajoamisen.

Fermiumin kemiallinen rakenne

Fermiumin (FM) atomiluku on 100 ja sen elektroninen kokoonpano on [RN] 5F¹² 7s². Lisäksi se sijaitsee aktinidiryhmässä, joka on osa jaksollisen taulukon jaksoa 7, ja koska sen atomiluku on suurempi kuin 92, sitä kutsutaan transuric -elementiksi.

Tässä mielessä Fermium on synteettinen elementti, joten sillä ei ole vakaita isotooppeja. Tästä syystä sillä ei ole tavanomaista atomimassaa.

Myös atomeilla - jotka ovat isotooppeja toistensa kanssa - on sama atomiluku, mutta erilainen atomimassa, kun otetaan huomioon, että elementtiä on 19 tunnettua isotooppia, jotka vaihtelevat atomimassasta 242 - 260.

Isotooppi, jota voi esiintyä suurina määrinä atomipohjassa, on FM-257, puoliintumisaika on 100,5 päivää. Tämä isotooppi on myös suurin atomi- ja massamäärä, joka on koskaan eristetty mistä tahansa reaktorista tai materiaalista, joka on tuotettu lämpöhoitoasennuksella.

Vaikka Fermio-257 on tuotettu suurempina määrinä, Fermio-255 on ollut säännöllisemmin saatavana, ja sitä käytetään useammin kemiallisiin tutkimuksiin merkintätasolla.

Fermio -ominaisuudet

Fermiumin kemiallisia ominaisuuksia on tutkittu vain minimaalisilla määrillä, joten kaikki saadut käytettävissä olevat kemialliset tiedot ovat kokeista, jotka suoritetaan elementin jälkeillä. Itse asiassa monissa tapauksissa nämä tutkimukset suoritetaan vain muutamalla atomilla tai jopa yhdellä atomilla samanaikaisesti.

Kuninkaallisen kemian yhdistyksen mukaan Fermion fuusiopiste on 1527 ° C (2781 ° F tai 1800 K), sen atomisäde on 2,45 Å, sen kovalenttinen säde on 1,67 Å ja A -lämpötila 20 ° C on kiinteässä tilassa (radioaktiivinen metalli).

Samoin suurin osa sen ominaisuuksista, kuten hapetustila, elektronegatiivisuus, tiheys, kiehumispiste, ei tunneta.

Tähän päivään saakka kukaan ei ole onnistunut tuottamaan riittävän suurta Fermio -näytettä nähdäkseen sen, vaikka odotus on, että kuten muutkin vastaavat elementit, se on hopeaharmaa metalli.

Käyttäytyminen ratkaisuissa

Fermio käyttäytyy ei -liukenteellisesti vähentyvissä olosuhteissa vesiliuoksessa, kuten odotetaan kolmiuloiselle aktiinidi -ionille.

Konsentroiduissa suolahapossa, typpihappo- ja ammonium -tiosyanaattiliuoksissa fermium muodostaa anionisen näiden ligandien kanssa (molekyyli tai ioni, joka yhdistää metallikationin kompleksin muodostamiseksi), joka voidaan adsorboida ja sitten eliminoida anionisista vaihtopylväistä.

Normaaliolosuhteissa Fermio esiintyy liuoksessa FM -ionina³⁺, jonka nesteindeksi on 16,9 ja happojen dissosiaatiovakio 1,6 x 10^-4 (Pka = 3,8); Joten uskotaan, että ammattiliitto seuraavissa aktiinidikomplekseissa on pääasiassa ioninen.

Samoin FM -ionin odotetaan³⁺ olla pienempi kuin ionit³⁺ (Plutonium, Americo tai Curio) -ioneja, johtuen suuremmasta Fermion tehokkaasta ydinkuormasta; Siksi odotetaan, että Fermio muodostaa metalliruskean linkit lyhyemmät ja vahvat.

Toisaalta Fermio (III) voidaan vähentää melko helposti Fermioon (II); Esimerkiksi samariumkloridilla (II), jonka kanssa Comprecipita el Fermio (II).

Normaali elektrodipotentiaali

On arvioitu, että elektrodipotentiaali on noin -1,15 V suhteessa tavanomaiseen vetyelektrodiin.

Myös FM²⁺/ FM^{0 -} Sen elektrodipotentiaali on -2,37 (10) V, joka perustuu polarografisiin mittauksiin; eli voltamperometria.

Radioaktiivinen rappeutuminen

Kuten kaikki keinotekoiset element.

Tämä johtuu protonien ja neutronien yhdistelmistä, jotka eivät salli tasapainon ylläpitämistä ja muuttuvat spontaanisti tai rappeutumaan, kunnes ne saavuttavat vakaamman muodon, vapauttaen tietyt hiukkaset.

Tämä radioaktiivinen rappeutuminen annetaan spontaanilla fissiolla alfa-hajoamisen kautta (koska se on raskas elementti) Californio-253: ssa.

Käyttö ja riskit

Fermion muodostumista ei tapahdu luonnollisesti, eikä sitä ole löydetty maankuoresta, joten ei ole syytä harkita sen ympäristövaikutuksia.

Pienten Fermion tuotetun määrien ja sen lyhyen puolikkeen vuoksi tällä hetkellä ei ole mitään käyttöä tieteellisestä tutkimuksesta.

Tässä mielessä, kuten kaikki synteettiset elementit, Fermio -isotoopit ovat erittäin radioaktiivisia ja niitä pidetään erittäin myrkyllisinä. 

Vaikka harvat ihmiset ovat yhteydessä Fermion kanssa, kansainvälinen radiologisen suojelukomissio on luonut vuotuiset altistumisrajat kahdelle vakaimmalle isotoopille.

Fermio-253: lle nielemisraja asetettiin 107 becquerel (1 bq vastaa hajoamista sekunnissa) ja hengitysraja 105 bq: ssä; Fermio-257: lle arvot ovat vastaavasti 105 bq ja 4000 bq.